1.STM32的启动过程

1.1 复位后的启动模式选择

我们知道的复位方式有三种：上电复位，硬件复位和软件复位。当产生复位，并且离开复位状态后，CM3 内核做的第一件事就是读取下列两个32 位整数的值：

（1）从地址 0x0000 0000 处取出堆栈指针 MSP 的初始值，该值就是栈顶地址。

（2）从地址 0x0000 0004 处取出程序计数器指针 PC 的初始值，该值指向复位后执行的第一条指令。

上述过程中，内核是从 0x0000 0000 和 0x0000 0004 两个的地址获取堆栈指针 SP 和程序计数器指针 PC。事实上，0x0000 0000 和 0x0000 0004 两个的地址可以被重映射到其他的地址空间。

将 0x0000 0000 和 0x0000 0004 两个地址重映射到其他的地址空间，就是启动模式选择。

（1）内部 FLASH 启动方式

当芯片上电后采样到 BOOT0 引脚为低电平时，0x00000000 和 0x00000004 地址被映射到内部 FLASH 的首地址 0x0800 0000 和 0x0800 0004。因此，内核离开复位状态后，读取内部 FLASH 的 0x08000000 地址空间存储的内容，赋值给栈指针 MSP，作为栈顶地址，再读取内部 FLASH 的 0x08000004 地址空间存储的内容，赋值给程序指针 PC，作为将要执行的第一条指令所在的地址。完成这两个操作后，内核就可以开始从 PC 指向的地址中读取指令执行了。

（2）内部 SRAM 启动方式 (用的较少)

类似于内部 Flash，当芯片上电后采样到 BOOT0 和 BOOT1 引脚均为高电平时，地址 0x00000000 和 0x00000004 被映射到内部 SRAM 的首地址 0x20000000 和 0x20000004，内核从 SRAM 空间获取内容进行自举。在实际应用中，由启动文件 starttup_stm32f103xe.s 决定了 0x00000000 和 0x00000004 地址存储什么内容，链接时，由分散加载文件(sct)决定这些内容的绝对地址，即分配到内部 FLASH 还是内部 SRAM。

（3）系统存储器启动方式

当芯片上电后采样到 BOOT0 =1，BOOT1=0 的组合时，内核将从系统存储器的 0x1FFFF000 及 0x1FFFF004 获取 MSP 及 PC 值进行自举。系统存储器是一段特殊的空间，用户不能访问， ST 公司在芯片出厂前就在系统存储器中固化了一段代码。因而使用系统存储器启动方式时，内核会执行该代码，该代码运行时，会为 ISP(In System Program)提供支持，在 STM32F1 上最常见的是检测 USART1 传输过来的信息，并根据这些信息更新自己内部 FLASH 的内容，达到升级产品应用程序的目的，因此这种启动方式也称为 ISP 启动方式。

1.2 启动过程

我的理解是执行完复位中断服务函数(中断向量)后继续向下执行，执行完启动文件一系列操作后，最后转向执行用户定义的main函数(如下图)。

1.3 举例说明

例如：BOOT0=0(BOOT1状态任意)，将 0x0800 0000 映射到 0x0000 0000，即从内部 FLASH 启动。

1、内核会从地址 0x0800 0000 处取出堆栈指针 MSP 的初始值，该值就是栈顶地址。

2、从地址 0x0800 0004 处取出程序计数器指针 PC 的初始值，该值指向中断服务程序 Reset_Handler。

CPU 会从 PC 寄存器指向的地址空间取出的第 1 条指令开始执行程序，就是开始执行复位中断服务程序 Reset_Handler。

通过仿真可查看MSP 和 PC 的值

由图 9.2.3.2 可以知道地址 0x0800 0000 的值是 0x2000 0788，地址 0x0800 0004 的值是 0x0800 01CD，即堆栈指针 SP =0x2000 0788，程序计数器指针 PC = 0x0800 01CD（即复位中断 服务程序 Reset_Handler 的入口地址）。因为 CM3 内核是小端模式，所以倒着读。

请注意，这与传统的ARM架构不同——其实也和绝大多数的其它单片机不同。传统的ARM 架构总是从 0 地址开始执行第一条指令。它们的 0 地址处总是一条跳转指令。而在 CM3 内核 中，0 地址处提供 MSP 的初始值，然后就是向量表（向量表在以后还可以被移至其它位置）。 向量表中的数值是 32 位的地址，而不是跳转指令。向量表的第一个条目指向复位后应执行的第一条指令，就是 Reset_Handler 这个函数。

系统启动，初始化堆栈、MSP 和 PC 后的内存情况

因为 CM3 使用的是向下生长的满栈，所以 MSP 的初始值必须是堆栈内存的末地址加 1。 举例来说，如果你的栈区域在 0x2000 0388‐0x2000 0787（1KB 大小）之间，那么 MSP 的初始值就必须是 0x2000 0788(可具体看下面的压栈操作来理解)。

1.4 注意点

1、为什么是0x0000 0004?

STM32是32位单片机，每次处理32位数据，取地址就取4个字节(32/8=4)。

2、MSP、PSP、SP、栈的相关概念。

M3的栈，先进后出。

是局部变量内存的开销，函数的调用都离不开栈。

Cortex-M3内核使用了双堆栈，即MSP和PSP。

MSP：Main_Stack_Pointer，即主栈。

PSP：Process_Stack_Pointer，即任务栈。

SP：SP是堆栈指针，指向最后一个被压入元素的地址。

M3的压栈和弹栈过程

压栈：SP先自减4，然后将待压入的数据存放到SP所指的地址。

弹栈：从SP指针所指的地址读出数据，然后SP指针自增4。

M3内核堆栈生长方向是向下生长，且是32位的。

M3内核何时使用MSP何时使用PSP？

M3双堆栈的意思是两个堆栈，但任何时候只能使用其中一个。

SP寄存器中的值在某一时刻到底是MSP还是PSP？(了解)

这是根据CONTROL寄存器的bit1来决定的，当CONTROL的bit1为0使用MSP（默认方式），为1时使用PSP。

上文选自 <Cortex-M3的双堆栈MSP和PSP（学习）_msp psp-CSDN博客>

2.用串口下载程序的方法

串口下载程序的方法

通过串口发送给STM32，STM32接收数据，然后刷新数据到0x0800 0000位置就可以了

但接收并转存数据，这个过程本身也是程序，利用程序实现自我更新。

串口下载一般具体步骤：

1、改BOOT0为1，BOOT1为0，按一下复位，执行系统存储器Bootloader串口下载程序。

2、系统存储器区域BootLoader接收USART1的数据，刷新到程序存储器(运用串口下载软件下载程序)，此时主程序就处于瘫痪状态。

3、更新好之后，改BOOT0为0，按一下复位，启动主闪存Flash程序。

如何启动执行主闪存Flash还是系统存储器的BootLoader，由复位后的BOOT引脚决定(每次切换BOOT引脚之后，按复位才有效，看上图)。

也可以设计一键下载电路，硬件配合软件对程序进行一键下载。