嵌入式微控制器(Embedded Microcontroller Unit，EMCU)，又稱單片機，顧名思義，就是將整個計算機系統(tǒng)集成到一塊芯片中。嵌入式微控制器一般以某一種微處理器內核為核心，芯片內部集成R0M/EPRQM、RAM、總線、總線邏輯、定時/計數器、WatchDog、I/O、串行口、脈寬調制輸出、A/D、D/A、Flash、RAM、EEPROM等各種必要功能和外設。為適應不同的應用需求，一般一個系列的單片機具有多種衍生產品，每種衍生產品的處理器內核都是一樣的，不同的是存儲器和外設的配置及封裝。這樣可以使單片機最大限度地和應用需求相匹配，功能不多不少，從而減少功耗和成本。
MCU整體工作流程可總結如下：上電——》主時鐘起振——》啟動代碼——》用戶程序(main函數)。對于我們應用開發(fā)來說，大部分工作重點是在應用程序編寫這塊。特別是高級MCU的出現(xiàn)，如ARM系列的STM32、LPC等32位MCU，以及芯片原廠的完善底層代碼，啟動代碼已經固化在芯片內部flash(稱為BootLoader)，或者已經提供完整的匯編啟動源碼。因此，啟動過程這塊，我們比較陌生，但基本的原理還需了解，不排除面試或者使用到實時系統(tǒng)(RTOS)時需要修改啟動匯編代碼。
MCU上電(復位)時，從固定的地址啟動，一般是地址0x00000000，如ARM7;個別特殊的如STM32默認啟動地址為0x8000000(flash區(qū)啟動)。啟動過程主要完成兩部分工作，一個是硬件執(zhí)行環(huán)境，如中斷向量表、寄存器、看門狗等，另一個是軟件環(huán)境，如C庫環(huán)境、ZI(未初始化的內存變量)等。
一、硬件環(huán)境工作
1.初始時鐘
初始化內核時鐘，主時鐘，各個外設的時鐘。
2.關閉看門狗
看門狗是用來監(jiān)控應用程序的異常跑飛而復位CPU，在初始化階段，由于沒有“喂狗”這一動作，有可能導致CPU不斷復位，因此，首先會關閉看門狗，初始化完，再開啟。
3.建立中斷向量表
中斷向量表，中斷源的識別標志，可用來形成相應的中斷服務程序的入口地址，或者中斷服務程序入口地址的偏移量和段基值。CPU利用中斷向量表轉入中斷服務程序處理相關事務。
4.初始化堆棧寄存器
堆棧的作用一個就是保存現(xiàn)場(上下文)，如函數調用或者中斷發(fā)送時，將當前執(zhí)行地址壓棧，調用完成再返回此處執(zhí)行程序。另一個作用就是保存參數，如臨時變量。因此，在啟動階段需初始化堆棧寄存器、堆棧的大小、起始地址等。
5.內存初始化
選擇內部或者外部RAM。
二、軟件環(huán)境工作
1.把RO，RW從它們的加載域復制到它們的運行域中去。
2.初始化(清零)ZI域。
3.初始化堆棧指針
4.初始化C庫環(huán)境
包括C庫所需的內存空間、程序執(zhí)行所需資源、C庫初始化。
三、Cortex M3啟動
CortexM3有3種啟動方式
1、 BOOT1=1 BOOT0=1 ，中斷向量表定位于SRAM區(qū)，即起始地址為0x2000000，同時復位后PC指針位于0x2000000處。
2、 BOOT1=x BOOT0=0，中斷向量表定位于FLASH區(qū)，即起始地址為0x8000000，同時復位后PC指針位于0x8000000處。
3、 BOOT1=0 BOOT0=1 ，中斷向量表定位于內置Bootloader區(qū)，此時可通過串口下載程序的二進制文件到flash區(qū)。
而Cortex-M3內核規(guī)定，起始地址必須存放堆頂指針，而第二個地址則必須存放復位中斷入口向量地址，這樣在Cortex-M3內核復位后，會自動從起始地址的下一個32位空間取出復位中斷入口向量，跳轉執(zhí)行復位中斷服務程序。對比ARM7/ARM9內核，Cortex-M3內核則是固定了中斷向量表的位置而起始地址是可變化的。即是對于flash啟動來說(正常工作也是flash啟動)，0x8000000地址存放的是棧頂地址__initial_sp，0x8000004地址存放的是復位中斷向量Reset_Handler入口地址(STM32使用32位總線，存儲空間為4字節(jié)對齊);在編寫多段程序時，偏移地址空間需注意，如編寫一個BootLoader，從BootLoader到應用程序段的相互跳轉。
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