djyos與stm32學習心得

看完了DJYOS以后想把它移植到自己手中的開發板中，開發板是原子的ALIENTEK，其實自己也想買一塊論

壇里講到的板子，但是自己手上目前有一塊，就沒必要浪費MONEY了，這塊板子是用的STM32F103RBT6，

FLASH:128K,SRAM:20k.沒有外部SRAM，所以像GUI可能玩不了，不過現在也是初期，將系統配置簡單點應

該可以應付像點燈的工作，等燈點亮了，再考慮一下串口與PC通信，看看內存能不能使用shell，如果能

的話就可以試一下外圍硬件了，當然也可以不使用GUI使用一下LCD�？傊窃谶@么小的SRAM中多學一點

東西，當都明白了再考慮下換板子，或者自己想辦法外擴一個SRAM和NANDFLASH.

因為自己雖然接觸這方面很久了，但是一直就是課余愛好還沒有做多少事之前只用avr做過一些CAN的實

驗做硬件也花了不少大洋，自學過ucos，也在MEGA128上面移植過，但也沒有深入的研究應用程序，最近

發現了DJYOS,對它很是感興趣，也看了它配套的資料，熱情很高，所以現在想把熱情轉為實際行動，實

際的提高一下自己，現在先自己寫下來將來在發出去，呵呵，不要讓別人感覺太菜了，好了言歸正傳，

我們開始實際行動吧

因為DJYOS作者已經在STM32F103上移植過了，所以我們可能不需要費很大的力氣，只是一些配置不同而

已，所以自己就想邊看作者的的移植例程邊向自己的板子上面移植，那怎么開始研究作者的例程呢？本

人想從單片機上電開始依次跟蹤它的動作，當然這就要需要從上電第一步動作開始，上電后產生上電復

位，復位程序將從FLASH的0x00000000處得到棧頂地址然后從FLASH的0x00000004開始執行代碼（SRAM起

始地址是0x2000 0000 主閃存存儲器地址為0x0800 0000 但啟動時會映射到0x0000 0000），從

Debug.lds中我們可以發現定義段時有一行

KEEP(* (.isr_vector .isr_vector.*))

./src/bsp/arch/core/exceptions.o (.text .text.* .rodata .rodata.*)

這一句是將中斷向量表定義在FLASH起始位置，向量表在exceptions.s中定義，我們可以在exceptions.s

中發現

.section .isr_vector, "ax", %progbits

.align 3

.global isr_vector

isr_vector:

.word msp_top 聽田園說定義在.lds中

.word cpu_init

.word nmi_handler

.word hardfault_handler

.word 0 @ Reserved

.word exp_svc_handler @ SVCall Handler

.word 0 @ Reserved

.word 0 @ PendSV Handler

.word exp_systick_handler @ SysTick Handler

就是這個表定義了當發生復位或中斷時程序應該跳轉到哪里，復位后CPU從msp_top得到棧頂地址然后從

cpu_init函數開始執行，cpu_init屬于啟動函數負責CPU的初始化工作.可以在initcpuc.c中找到，我們

可以看一下，這個函數做了什么：

1、設置了棧頂、

2、關閉了中斷（PRIMASK:這是個只有1 個位的寄存器。當它置1 時，就關掉所有可屏蔽的異常，只剩下NMI和硬fault 可以響應。它的缺省值是0，表示沒有關中斷。FAULTMASK:這是個只有1 個位的寄存器。當它置1 時，只有NMI 才能響應，所有其它的異常，包括中斷和fault，通通閉嘴。它的缺省值也是0，表示沒有關異常）、

3、選擇主堆棧指針特權級線程模式

（CONTROL[1] 堆棧指針選擇 0=選擇主堆棧指針MSP（復位后缺省值） 1=選擇進程堆棧指針PSP，在線程或基礎級（沒有在響應異常——譯注），可以使用PSP。在handler 模式下，只允許使用MSP，所以此時不得往該位寫1。CONTROL[0] 0=特權級的線程模式，1=用戶級的線程模式，Handler 模式永遠都是特權級的。）、

4、cortex-m3需要將堆棧雙字對齊、

5、設置FLASH等待周期、開啟預取、

6設置時鐘、

7初始化SRAM,因為我的開發板沒有外擴ram flash器件所以我的此處不需要

8、load_preload();再下一篇我們再去看這個函數做了什么

load_preload();這個函數，今天我們分析一下它做了哪些工作，這個函數作用是預加載

系統，我們可以在load/si/pre_loader.c 中找到。這里我們復制過來便于觀察。

void pre_start(void);

extern struct copy_table preload_copy_table;

//----預加載程序---------------------------------------------------------------

//功能：加載主加載器、中斷管理模塊，緊急代碼

//參數: 無。

//返回: 無。

//----------------------------------------------------------------------------

//備注: 本函數移植敏感，與開發系統有關，也與目標硬件配置有關

void load_preload(void)

{

void (*volatile pl_1st)(void) = pre_start;

u32 *src,*des;

u32 i, j;

for(i=0; i

src = (u32*) preload_copy_table.record[i].load_start_address;

des = (u32*) preload_copy_table.record[i].run_start_address;

if(preload_copy_table.record[i].type == 1) { //copy

if(src != des) {

for(j=0; j

{

*des=*src;

j+=4;

}

} else if(preload_copy_table.record[i].type == 0) { //zero init

for(j=0; j

*des=0;

j+=4;

}

#if cfg_cache_used == 1

cache_clean_data();

cache_invalid_inst();

#endif

pl_1st(); //用指針做遠程調用

}

代碼一開始就申明了一個外部結構，這個結構是定義在lds文件中的，所以要熟悉lds文件，不熟悉的可

以在網上搜一下相關的文檔學習一下，因為lds文件關系到代碼如何存儲以及在rom還是ram運行。

pre_load函數首先定義了一個指針pl_1st指向pre_start,然后對copy_table類型的preload_copy_table

結構數據進行判斷代碼是否需要從rom復制到ram，從lds文件中對preload_copy_table分析可知.text代

碼段是定義在rom運行的，運行地址=加載地址所以不需要復制，.data初始化好的數據段復制到內

存，.bss未初始化的數據段將內存相應數據清零。這樣預加載程序的使命完成，最終調用pl_lst()即

pre_start。下一篇看一下pre_start做了什么。

pre_start屬于加載函數，我們可以在loader/si/loader.c中找到它，我們還是把它復制到這里

void pre_start(void)

{

#ifdef debug

loader();

#endif

int_init();

critical();

#ifndef debug

loader();

#endif

start_sys(); //開始啟動系統

}

這里有個宏debug,debug已經在eclipse中定義具體是在工程properties > c/c++Build > Settings

>preprocessor中，所以一開始就要調用loader(),loader與pre_loader()功能差不多，這里是把剩余的

需要復制到ram里的代碼段數據段復制到ram中。然后就是執行int_init()函數，這個函數是完成中斷的

初始化，我們一會在看。繼續就是執行critical()鉤子函數，就是在啟動系統之前需要做的緊急任務在

此完成。最后啟動系統start_sys().

這里我們詳細看一下int_init()這個函數：

關于中斷djyos定義了兩個結構：

1、中斷線數據結構，每中斷一個

//移植敏感

struct int_line

{

u32 (*ISR)(ufast_t line);

struct event_ECB *sync_event; //正在等待本中斷發生的事件

ucpu_t en_counter; //禁止次數計數,等于0時表示允許中斷

ucpu_t int_type; //1=實時中斷,0=異步信號

bool_t enable_nest; //true=本中斷響應期間允許嵌套，對硬件能力有依賴

//性，也與軟件設置有關。例如cortex-m3版本，異步

//信號被設置為最低優先級，從而所有異步信號都不

//允許嵌套。

//特別注意，實時中斷能夠無條件嵌套異步信號。

//中斷響應后，由中斷引擎根據enable_nest的值使能

//或禁止中斷來控制是否允許嵌套，如果在響應中斷

//后，硬件沒有立即禁止中斷，將有一個小小的"窗口"

//，在該窗口內，是允許嵌套的。例如cm3的實時中斷

uint16_t my_evtt_id;

u32 prio; //優先級，含義由使用者解析

};

2.中斷總控數據結構.

struct int_master_ctrl

{

//中斷線屬性位圖，0=異步信號，1=實時中斷,數組的位數剛好可以容納中斷數量,與

//中斷線數據結構的int_type成員含義相同。

ucpu_t property_bitmap[cn_int_bits_words];

ucpu_t nest_asyn_signal; //中斷嵌套深度,主程序=0,第一次進入中斷=1,依次遞加

ucpu_t nest_real; //中斷嵌套深度,主程序=0,第一次進入中斷=1,依次遞加

//中斷線使能位圖,1=使能,0=禁止,反映相應的中斷線的控制狀態,

//與總開關/異步信號開關的狀態無關.

ucpu_t enable_bitmap[cn_int_bits_words];

// bool_t en_trunk; //1=總中斷使能, 0=總中斷禁止

// bool_t en_asyn_signal; //1=異步信號使能,0=異步信號禁止

ucpu_t en_trunk_counter; //全局中斷禁止計數,=0表示允許全局中斷

ucpu_t en_asyn_signal_counter; //異步信號禁止計數,=0表示允許異步信號

};

熟悉了以上兩個結構我們看一下中斷初始化函數,過程已經詳細注釋，函數主要初始化了向量表，初始化

了中斷線數據結構，初始化中斷總控數據結構

//----初始化中斷---------------------------------------------------------------

//功能：初始化中斷硬件,初始化中斷線數據結構

// 2.異步信號保持禁止,它會在線程啟動引擎中打開.

// 3.總中斷允許，

// 用戶初始化過程應該遵守如下規則:

// 1.系統開始時就已經禁止所有異步信號,用戶初始化時無須擔心異步信號發生.

// 2.初始化過程中如果需要操作總中斷/實時中斷/異步信號,應該成對使用.禁止使

// 異步信號實際處于允許狀態(即異步和總中斷開關同時允許).

// 3.可以操作中斷線,比如連接、允許、禁止等,但應該成對使用.

// 4.建議使用save/restore函數對,不要使用enable/disable函數對.

//參數：無

//返回：無

//-----------------------------------------------------------------------------

void int_init(void)

{

ufast_t ufl_line;

int_cut_trunk(); //關總中斷

int_echo_all_line();//此行動作for(ufl=0; ufl < cn_int_bits_words; ufl++) //pg_int_reg->clrpend[ufl] = 0xffffffff;

//清除全部中斷線的掛起

pg_scb_reg->CCR |= 1<<bo_scb_ccr_usersetmpend;//USERSETMPEND 如果寫成1，那么用戶代碼可

//以寫軟件觸發中斷寄存器以觸發（掛起）一個主異

//常，該異常是和主堆棧指針相聯系的。

for(ufl_line=0;ufl_line <= cn_int_line_last;ufl_line++)

{

tg_int_lookup_table[ufl_line] = (ufast_t)cn_limit_ufast;

u32g_vect_table[ufl_line] = (u32)__start_asyn_signal; //全部初始化為異步信號此數組為中斷 //向量表，預加載時已經加載到RAM,現在是將數組全部初始化為異步信號處理的入口地址

}

for(ufl_line=0;ufl_line < ufg_int_used_num;ufl_line++)

{

tg_int_lookup_table[tg_int_used[ufl_line]] = ufl_line;

tg_int_table[ufl_line].en_counter = 1; //禁止中斷,計數為1

tg_int_table[ufl_line].int_type = cn_asyn_signal; //設為異步信號

//所有中斷函數指針指向空函數

tg_int_table[ufl_line].ISR = (u32 (*)(ufast_t))NULL_func;

tg_int_table[ufl_line].sync_event = NULL; //同步事件空

tg_int_table[ufl_line].my_evtt_id = cn_invalid_evtt_id; //不彈出事件

pg_int_reg->pri[ufl_line] = 0xff; //異步信號優先級最低

}

for(ufl_line=0; ufl_line < cn_int_bits_words; ufl_line++)

{

pg_int_reg->clrena[ufl_line]=0xffffffff; //全部禁止

pg_int_reg->clrpend[ufl_line]=0xffffffff; //全部清除掛起狀態

//屬性位圖清零,全部置為異步信號方式

tg_int_global.property_bitmap[ufl_line] = 0;

//中斷使能位圖清0,全部處于禁止狀態

tg_int_global.enable_bitmap[ufl_line] = 0;

}

tg_int_global.nest_asyn_signal =0;

tg_int_global.nest_real=0;

// tg_int_global.en_asyn_signal = false;

tg_int_global.en_asyn_signal_counter = 1; //異步信號計數

int_cut_asyn_signal();

// tg_int_global.en_trunk = true;

tg_int_global.en_trunk_counter = 0; //總中斷計數

int_contact_trunk(); //接通總中斷開關

cm3_cpsie_f(); //接通所有異常開關

}

這里介紹一個eclipse的快捷鍵，Ctrl+h 可以調出查詢對話框，可以在工作區查找字符串函數等，很方便.

中斷初始化已經完成，接下來就是開始啟動系統了，下一篇我們再看.有些底層函數我們可能到系統啟動

完成都沒有涉及到，是因為必須有中斷或者調用才會涉及到，以后的時間我們看一下，現在主要是看一

下系統是怎樣啟動的。

djyos與stm32學習心得

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