原作者：Linux教程
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给板子通电或者按一下复位键，看着好像就是个简单的"通电"动作，其实背后MCU（微控制器）这小子正经历一场复杂的"起床气"流程呢？
就跟咱们每天开手机一样，屏幕亮起来、APP加载好的背后，里面的MCU（微控制器）正在忙着"起床、洗漱、准备上班"，一步都不能少，也一步都不能乱。
一、断电时
MCU断电的时候，MCU其实就处于一种"死机"的状态，所有核心部件全躺平离线。
- CPU： 相当于大脑，断电瞬间直接"断片"，寄存器里的数据全丢光，跟失忆了一样，啥指令都想不起来。
- RAM： 跟没电的黑板似的，上面的临时变量、中间数据全被擦得一干二净。
- Flash： 虽然程序还在里面存着，但它就是个"哑巴"存储器，不会主动叫醒CPU。
- 外设： 串口、ADC这些外设也全都是默认关着的，或者状态乱七八糟，不管你发什么指令，它们都跟没听见一样，安安静静待着，就等被重新喊醒。
这时候的MCU，就是个彻头彻尾的"被动党"，硬件都在，但就是动不了，得靠外部给个"唤醒信号"才行。
二、上电
当插上电源或者按下复位键，MCU内部的"复位电路"就开始工作了，你可以把它理解成一个"智能闹钟"。它会盯着电源电压看，比如咱们常用的3.3V板子，当电压慢慢爬升到大概2.8V能干活的水平时，复位电路就会给CPU发一个复位信号（通常是个电平脉冲），喊它起床。
为啥不能一通电就喊？
因为电压上来是有个波动过程的，是从0V慢慢往上爬，中间还会有波动。如果电压还没稳就让CPU干活，CPU容易"脑子不清醒"，跑错指令，最后启动失败。复位电路的作用，就是等电压稳定了再喊CPU，确保启动过程顺顺利利。
复位主要分两种，一种是自动唤醒，一种是手动叫醒。上电复位就是自动的，一接通电源，电压达标后，复位电路就自动发信号，MCU就醒了，跟每天早上阳光照进房间，你自然而然醒过来一样。
手动复位靠复位按键触发。比如咱们调试程序的时候，发现程序跑错了，不用拔电源，按一下复位键，复位电路就再发一次复位信号，让MCU重新起床，相当于给MCU重启。还有设备出故障、卡住的时候，按一下复位键，也能强制MCU恢复初始状态，尝试重新启动。
三、复位后的1秒
CPU收到复位信号后，第一件事就是整理状态------把自己的工作环境恢复到出厂默认，最关键的一步，就是清空所有寄存器。
寄存器相当于CPU的小记事本，程序运行的时候，会临时记一些数据和指令地址。但断电之前，这个小记事本上可能还留着之前的旧笔记，要是不清空，就会影响新程序运行，就跟你用写过字的草稿纸写新内容，容易写错是一个道理。所以CPU会果断清空程序计数器PC、堆栈指针SP这些寄存器，彻底忘掉之前的记忆，以全新的状态准备干活。
清空记事本之后，CPU接下来要做的，就是找到自己的工作起点------这就靠程序计数器PC了，它相当于CPU的导航仪，时刻指着当前要执行的指令地址。复位之后，CPU会把PC设为一个默认值，这个值就是启动的起点地址。
不同厂家的MCU，起点地址不一样。比如咱们常用的STM32，起点地址是0x00000000，经典的51单片机，起点地址是0x0000，所有指令都从这里开始执行。
为了防止刚醒来就被各种外设打断，这时候所有中断都是关着的。
四、启动模式选择
CPU复位之后，这时候CPU面临一个抉择：程序到底存在哪了？这就涉及到"启动模式"，通常由硬件上的BOOT引脚电平决定。
- Flash启动（最常用）： 就像从硬盘读系统。程序烧在芯片内部，断电不丢，这是量产产品的首选。
- RAM启动（调试用）： 就像在内存里跑Live CD。速度快，但断电就没了。开发阶段为了省去反复烧录Flash的时间，会用这个模式。
- 系统存储器启动（ISP下载）： 通常用来通过串口下载新程序，下完再切回Flash跑。
上电那一瞬间，芯片会读一下BOOT引脚是高是低，CPU就知道该去哪个地址读程序了。以STM32为例：
-
BOOT0=0、BOOT1=0：从内部Flash启动，最常用的默认模式，平时设备正常运行都用这个；
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BOOT0=1、BOOT1=0：从系统存储器启动，一般用来通过串口下载程序；
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BOOT0=1、BOOT1=1：从RAM启动，调试程序专用。
五、加载向量表
确定好启动模式之后，CPU直奔对应的存储器（比如Flash）的起点地址，读取关键数据------向量表。用大白话来说，向量表就是一个地址清单，就像一本详细的导航手册，里面记着MCU所有关键功能的入口地址，告诉CPU接下来该往哪走：
- 栈顶指针（SP）： 告诉CPU，"兄弟，这块内存是你的临时储物间，东西先放这"。
- 复位中断服务程序地址： 告诉CPU，"跑完这一步，马上去这个地址报到"。
很多人会疑惑，为啥向量表一定要放在起点地址？
因为，CPU复位后，程序计数器PC的默认值就是起点地址（比如0x00000000），CPU一开始只会读这个地址的数据，如果向量表不在这里，CPU就找不到栈顶地址和复位中断程序地址，启动就会卡住，不知道往哪走。
六、执行复位中断服务
拿到地图后，CPU跳转到"复位中断服务程序"，开始执行真正的代码了：
- **初始化RAM（搬仓库）：**把Flash里那些有初始值的全局变量，搬到RAM里来（因为RAM读写快）。把那些没初始值的变量，统统清零。这就把临时仓库收拾干净了。
- **初始化堆栈（划地盘）：**设置好栈区和堆区的大小。这里要小心，栈要是设小了，函数调用一多就"溢出"了，板子直接死机。
- **初始化时钟（换引擎）：**刚上电时，为了稳妥，用的是内部低速时钟（比如8MHz），像个拖拉机。这时候要把它换成外部高速时钟（比如72MHz），这就跟换上跑车引擎一样，瞬间提速。
- **初始化外设（开外挂）：**按需打开串口（用来打印调试信息）、ADC（读传感器）等等。还有一个重要的叫"看门狗"，就是个定时炸弹，如果程序跑飞了没去"喂狗"（重置它），它就炸了（复位MCU），防止程序卡死。
- **跳转Main：**当这一切都弄利索了，最后一条指令就是跳转到咱们熟悉的 main() 函数。这时候，才真正轮到咱们写的代码开始表演。
七、main函数操作
启动阶段，为了让CPU专心做初始化，所有外设的中断都被关掉了。但进入main函数后，中断就成了提高效率的神器。
举个例子：串口收到数据后，触发中断，CPU立刻去处理数据，处理完再回到原来的代码，继续执行其他任务。这种方式比轮询（CPU一直问外设"你有数据吗？有数据吗？"）高效多了------轮询会浪费CPU大量时间，而中断能让CPU忙的时候干活，闲的时候待命，响应也更快。
所以进入main函数后，咱们要根据需求，开启需要的中断：比如要接收串口数据，就开启串口中断；要用到定时器，就开启定时器中断，让MCU高效工作，不用做无用功。
八、复位异常案例
MCU启动过程，其实就是三个阶段：
- 硬件触发： 通电，复位电路叫醒CPU。
- 引导加载： CPU读引脚，找地图（向量表），去复位程序那报道。
- 软件初始化： 搬数据、换时钟、开外设，最后跳进 main() 函数。
我们来看2个复位异常案例：
