Q1：　　　　嵌入式開發(fā)中程序下載后存儲在什么地方？

嵌入式開發(fā)范圍較廣，根據(jù)系統(tǒng)處理器的處理能力以及資源分配情況，又有許多不同處理器。常說的有MCU、MPU等，兩者有著不同的處理計算能力。以下內(nèi)容主要來談談關于MCU的相關內(nèi)容。

一般MCU 包含的存儲空間有：片內(nèi)Flash 與片內(nèi)RAM，相比個人電腦（PC）來說，RAM 相當于內(nèi)存，F(xiàn)lash 相當于硬盤。編譯器會將一個程序分類為好幾個部分，分別存儲在MCU 不同的存儲區(qū)，這些都是編譯器的功勞。編譯器相當于 一個中間翻譯者，將計算機編程語言翻譯成機器內(nèi)碼，從而控制計算體系。

說明：

Program Size包含有：

·Code：代碼段，存放程序的代碼部分

·RO-data：只讀數(shù)據(jù)段，存放程序中定義的常量

·RW-data：讀寫數(shù)據(jù)段，存放初始化為非0值的全局變量

·ZI-data： 0數(shù)據(jù)段，存放未初始化的全局變量及初始化為0的變量

注：在keil中編譯完后，工程會生成一個.map的文件，該文件說明了各個函數(shù)占用的尺寸和地址，在文件的最后幾行說明了存儲關系，查看此文件可以得到許多關于程序代碼的重要信息。如下所示（該文件的最后幾行信息）：

1）RO Size 包含了Code 及RO-data，表示程序占用Flash 空間的大小；

2）RW Size 包含了RW-data 及ZI-data，表示運行時占用的RAM 的大?。?/p>

3）ROM Size 包含了Code、RO Data 以及RW Data，表示程序燒寫所占用的Flash 空間的大??；

Q2：　　　　程序在MCU中的運行過程？

程序燒寫到了MCU后，程序是怎樣運行呢？這里以STM32為例來探討一下。

（1）程序運行之前，需要有文件實體被燒錄到STM32 的Flash 中，一般是bin 或者hex 文件，該被燒錄文件又被稱為可執(zhí)行映像文件。如下圖所示，可執(zhí)行映像文件燒錄到STM32 后的內(nèi)存分布，它包含RO 段和RW 段兩個部分：其中RO 段中保存了Code、RO-data 的數(shù)據(jù)，RW 段保存了RW-data 的數(shù)據(jù)，由于ZI-data 都是0，所以未包含在映像文件中。如下圖所示：

（2）STM32 在上電啟動之后默認從Flash 啟動，啟動之后會將RW 段中的RW-data（初始化的全局變量）搬運到RAM 中，但不會搬運RO 段，即CPU 的執(zhí)行代碼從Flash 中讀取，另外根據(jù)編譯器給出的ZI 地址和大小分配出ZI 段，并將這塊RAM 區(qū)域清零。

說明：其中動態(tài)內(nèi)存堆為未使用的RAM 空間，應用程序在申請和釋放的內(nèi)存塊都來自該空間。

一些全局變量則是存放于RW 段和ZI 段中，RW 段存放的是具有初始值的全局變量（而常量形式的全局變量則放置在RO 段中，是只讀屬性的），ZI 段存放的系統(tǒng)未初始化的全局變量。

Q3：　　　　嵌入式開發(fā)中是如何實現(xiàn)程序下載（燒寫）的？

（1）首先談談兩個概念：燒寫和固件。嵌入式系統(tǒng)需要預先將程序?qū)懭隦OM/FLASH中，在啟動時載入才能夠運行這些程序，將已經(jīng)生成的程序?qū)懭隦OM/FLASH的過程叫做燒寫。這樣固化在存儲介質(zhì)上的文件叫固件（firmware）。燒寫即是更新固件的過程。

（2）三種程序編燒寫方式——ISP/ICP/IAP

ISP：In System Programing，在系統(tǒng)編程

只需上電，處理器無需工作，更新整個存儲內(nèi)容的方式，不需要處理器中間操作，不需要存在引導程序，屬于硬件單獨處理行為。

ICP：In Circuit Programing，在電路編程

可以編程寫入最終用戶代碼，不需要從電路板上取下器件，已經(jīng)編程的器件也可以用ISP方式擦除或者進行再次編程，需要一些必要的硬件邏輯或引導代碼，例如使用JTAG下載。

IAP：In Applicating Programing，在應用編程

IAP從結(jié)構上將Flash存儲器映射為多個存儲體區(qū)域（引導區(qū)、運行區(qū)、下載存儲區(qū)等等），第一個項目程序存放在應用引導區(qū)，不執(zhí)行正常的功能操作，而只是通過某種通信管道接收程序或數(shù)據(jù)，執(zhí)行對其他部分代碼的更新;其他代碼才是真正的功能代碼，存放在程序存儲區(qū)。當芯片上電后，首先運行應用引導區(qū)程序，檢查是否需要對第二部分代碼進行更新，存在更新則進行更新后執(zhí)行，否則直接執(zhí)行。所以引導區(qū)程序應該不可以IAP方式更新?？偠灾?，就是將存儲體分區(qū)來進行嵌入系統(tǒng)運行調(diào)度和管理。

Q4： 　　　　常使用的程序燒寫方式有哪些？

1、把系統(tǒng)當做一個存儲區(qū)域進行燒寫，相當于把單片機當成一個ROM芯片。

2、采用專門接口及專用的下載線將程序燒寫到固件中。這時CPU除了執(zhí)行單片機本身的指令之外，還能執(zhí)行對存儲器進行操作的特殊指令，擦除、燒寫和校驗指令。先通過傳輸相應的指令給CPU執(zhí)行（擦除、讀入、燒寫、校驗等），這樣完成燒寫?，F(xiàn)在普遍使用的JTAG仿真器也是這樣，CPU能執(zhí)行JTAG的特殊指令，完成對固件的燒寫操作。

3、 引導程序，即單片機中已經(jīng)存在了一個燒寫程序。啟動單片機時首先運行該段程序，程序判斷端口狀態(tài)，識別燒寫的特殊狀態(tài)，就從某個端口讀取數(shù)據(jù)，然后寫入到存儲單元中。如果是正常的狀態(tài)，就轉(zhuǎn)到用戶的程序開始執(zhí)行。需要觸發(fā)硬件選擇用戶程序模式還是燒寫模式。