【原创】cortex-m4最简单的启动代码

环境：Windows7 旗舰版；Keil MDK-ARM V4.20

前段时间使用了KEIL开发cortex-M4系列的ARM，在我的上篇日志中说明了如何在KEIL中开启cortex-M4的DSP浮点运算单元（见http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=7921647&do=blog&id=267417）。这篇日志写一下keil下的最小启动代码，用以搭建一个最小的C语言环境，写在这里以备以后查看。

新建一个KEIL工程，ARM选择cortex-m4（带DSP运算单元），整个工程主要包括3个文件:head.s main.c start.sct

①head.s 启动文件，汇编代码

IMPORT main
AREA startup,CODE
THUMB
DCD 0x20000000	;MSP,主堆栈起始地址，注意是向下增长
DCD reset	;复位地址，复位后PC被赋予这个值

reset	PROC
ENTRY
; CPACR is located at address 0xE000ED88
LDR.W R0, =0xE000ED88
; Read CPACR
LDR R1, [R0]
; Set bits 20-23 to enable CP10 and CP11 coprocessors
ORR R1, R1, #(0xF << 20)
; Write back the modified value to the CPACR
STR R1, [R0]	;上面的这一段是开启硬件浮点运算DSP，否则后面如果出现硬件浮点代码会fault

LDR R0,=main	;获取main函数的地址
BL main		;跳转到main执行
B .
ENDP
END

上面的这个启动代码非常简单，只是用来测试用，没有实用价值。实际上代码所在的区域应该用来填写中断向量的（如果不重定向中断向量表的话）。

②main.c C程序测试代码

int main()
{
    float a=1;
    float b=1;
    float c;
    c=a*b;
    return (int)c;
}

这段代码使用了float，可以用来测试cortex-m4的DSP运算单元。

③分散加载文件start.sct

ROMLOAD 0x0 0x4000
{
EXEC_RO	0x0
{
head.o(startup, +first)
*(+RO)

}
RAM	0x1FFF8000
{
*(+RW,+ZI)
}

}

工程的设置中，只更改了linker选项，在Misc controls中增加了“-o start.axf --no_startup”选项，所以，等效的linker命令行就是（--cpu Cortex-M4.fp *.o --strict --scatter "start.sct"  -o start.axf --no_startup），括号中的内容，不包括括号。这里有个--no_startup需要说明一下，在不添加这个选项时，Keil会“自作聪明”的在生成的汇编代码中添加一些代码，这些代码也许是我们并不想要的，所以增加这个--no_startup选项后就不再有这些代码了。

最终生成的汇编代码如下所示：

0x00000000 0000      MOVS          r0,r0
0x00000002 2000      MOVS          r0,#0x00
0x00000004 0009      MOVS          r1,r1
0x00000006 0000      MOVS          r0,r0
reset:
0x00000008 F8DF0010  LDR.W         r0,[pc,#16]  ; @0x0000001C
0x0000000C 6801      LDR           r1,[r0,#0x00]
0x0000000E F4410170  ORR           r1,r1,#0xF00000
0x00000012 6001      STR           r1,[r0,#0x00]
0x00000014 4802      LDR           r0,[pc,#8]  ; @0x00000020
0x00000016 F000F805  BL.W          main (0x00000024)
0x0000001A E7FE      B             0x0000001A
0x0000001C ED88E000  STC           P0,C14,[r8,#0x00]
0x00000020 0025      MOVS          r5,r4
0x00000022 0000      MOVS          r0,r0
main:
0x00000024 EEF71A00  VMOV.F32      s3,#0x3F800000
0x00000028 EEB00A61  VMOV.F32      s0,s3
0x0000002C EEF71A00  VMOV.F32      s3,#0x3F800000
0x00000030 EEF00A61  VMOV.F32      s1,s3
0x00000034 EE601A20  VMUL.F32      s3,s0,s1
0x00000038 EEB01A61  VMOV.F32      s2,s3
0x0000003C EEFD1AC1  VCVT.S32.F32  s3,s2
0x00000040 EE110A90  VMOV          r0,s3
0x00000044 4770      BX            lr

从生成的汇编代码可以看到，代码非常简洁了，没有出现我们不想要的代码；而且浮点运算使用的是硬件代码，形如VMOV.F32 s3,#0x3F800000。