【不是问题的问题】为什么STM32的Flash地址要设置到0x08000000

eric2013

我们言简意赅的普及下这个知识点，争取让大家不伤脑细胞

一、背景知识：

M3，M4内核芯片上电复位后，要固定从0x0000 0000地址读取中断向量表，获取复位中断服务程序的入口地址后，进入复位中断服务程序，其中0x0000 0000是栈顶地址，0x0000 0004存的是复位中断服务程序地址。





ARM官方回复：
https://developer.arm.com/documentation/ka001328/latest



二、引出问题：

既然ARM规定了M3，M4内核要从地址0x0000 0000读取中断向量表，而STM32设置Flash地址到0x0800 0000怎么办？

STM32支持了个内存重映射功能，将地址0x0800 0000开始的内容重映射到首地址0x0000 0000中，这样就解决了从0x0000 0000读取中断向量表的问题。

图示，以STM32F407IGT6为例，0x0000 0000和0x0800 0000开始的程序对比：




那么新的问题来：

（1） 你怎么保证0x08000 0000首地址存的就是中断向量表，我们不可以随意设置吗？

保证中断向量表存到0x0800 0000，这个涉及到分散加载的一个小知识，以MDK为例，如果大家看xxx.S启动文件，里面通过AREA定义了一个名叫RESET的段，这段存的就是中断向量表。

1. ; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset
   
2.                 AREA    RESET, DATA, READONLY
   
3.                 EXPORT  __Vectors
   
4.                 EXPORT  __Vectors_End
   
5.                 EXPORT  __Vectors_Size

复制代码

这个名字很重要，MDK对应的xxx.sct分散加载里面通过下面这句将这个RESET段放在了0x0800 0000优先存储。

1. ; *************************************************************
   
2. ; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
   
3. ; *************************************************************
   
4. 
   
5. LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region
   
6.   ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address
   
7.    *.o (RESET, +First)
   
8.    *(InRoot$Sections)
   
9.    .ANY (+RO)
   
10.    .ANY (+XO)
    
11.   }
    
12.   RW_IRAM2 0x24000000 0x00080000  {  ; RW data
    
13.    .ANY (+RW +ZI)
    
14.   }
    
15. }

复制代码

这样我们就解决了0x0800 0000首地址存储中断向量表，一旦程序开始运行后，我们就可以随意设置中断向量表的位置了。比如想将中断向量表存到内部SRAM，我们就可以操作寄存器SCB->VTOR 重新安排，然后将0x0800 0000的内容复制到设置的地址内即可。

（2） 既然设置到0x0800 0000这么麻烦，为什么不直接使用0x0000 0000？

这是因为STM32不仅可以从内部Flash启动，还可以从系统存储器（可以实现串口ISP，USB DFU等程序下载方式，这个程序是ST固化好的程序代码）和从内部SRAM启动，

我们将内部Flash安排到0x0000 0000显然是不行的。这样会导致系统存储器或者内部SRAM无法重映射到0x0000 0000了。




三、了解了M3和M4，M7是怎么个执行情况呢？

M7内核芯片比较灵活了，改变了固定从0x0000 0000地址读取中断向量表的问题，以STM32H7为例，可以从 0x0000 0000 到 0x3FFF 0000 所有地址进行启动。

专门安排了个选项字节来配置。



H7里面没有重映射了，它的首地址0x0000 0000安排给ITCM RAM空间使用了。

会飞的猪_2020

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tigerdill

学习了
谢谢

wdliming

谢谢硬汉哥

hejm

这个疑惑终于解开了

eric2013

已经补图。

caicaptain2

我感觉ST里面设计这个芯片的工程师是个华裔，觉得8比较吉利，所以优选8开头的地址作为启动地址。。。RAM的地址是2开头，因为中国也是比较喜欢双数。

佛云猪

我也觉得8比较吉利, 哈哈

szttg

可以解决好多小伙伴的疑惑了。

leoo00

这个解释靠谱。

missfox

测试了下内部系统BootLoader重映射到0x00000000，STM32不让读取。

而内部Flash重映射和楼主描述的一致。

eric2013

missfox 发表于 2021-10-28 11:46
测试了下内部系统BootLoader重映射到0x00000000，STM32不让读取。

而内部Flash重映射和楼主描述的一致。

系统存储器的BootLoader代码禁止用户读取了。之前我也尝试将其搞出来自己玩，发现不行。

eric2013

补充ARM官方回复

https://developer.arm.com/documentation/ka001328/latest

morning_enr6U

非常详细的文档，点赞硬汉大哥

byccc

辛苦，感谢普及

本五心

mcu响应中断基本上都是查表，所以只要在触发异常之前设置好异常处理服务函数就行。本着这个原则其实只要在上电之前，在0x8000 0004设置好复位中断服务函数的入口地址即可（这个可以通过链接文件绝对指定），其他向量表可以不用管，等程序启动后再设置，因为你骗子一上电便会触发复位异常。

Wendb

谢谢指导！有用的知识增加了！

q_pro

非常有用，多谢指导

adjust

caicaptain2 发表于 2021-10-28 10:11
我感觉ST里面设计这个芯片的工程师是个华裔，觉得8比较吉利，所以优选8开头的地址作为启动地址。。。RAM的 ...

6不吉利吗？

yanluzhizou

讲的很详细，学习了

仰望星期五

可我还是没有看懂，为什么还要映射，是不是多了一步。我水平比较次。。。

eric2013

仰望星期五 发表于 2023-11-14 16:40
可我还是没有看懂，为什么还要映射，是不是多了一步。我水平比较次。。。

你得意思是直接把Flash空间设置到0x0000 0000
也可以的，只是这样不方便从RAM或者系统boot启动的重映射了。

wsr2580

eric2013 发表于 2023-11-14 16:56
你得意思是直接把Flash空间设置到0x0000 0000
也可以的，只是这样不方便从RAM或者系统boot启动的重映射 ...

那么，在M23内核中是什么规则呢？

相应的最近出了那么多内核，除了M23/M33，还有M55，M85，M52这些内核

我们如何通过第一手信息知道他们的运行方式呢？

eric2013

wsr2580 发表于 2023-11-26 11:36
那么，在M23内核中是什么规则呢？

相应的最近出了那么多内核，除了M23/M33，还有M55，M85，M52这些内 ...

看对应的芯片手册，像STM32的都有说明，看下就明白了。

亮晶晶

caicaptain2 发表于 2021-10-28 10:11
我感觉ST里面设计这个芯片的工程师是个华裔，觉得8比较吉利，所以优选8开头的地址作为启动地址。。。RAM的 ...

有道理

亮晶晶

硬汉大哥讲的很明白，讲得真好