Почему STM32F103 не запускается после Keil на CMake

Краткий ответ
В большинстве случаев проблема возникает из‑за того, что CMake‑сборка генерирует ELF/ BIN, в котором первый байт (или два) векторной таблицы пропущен, а сам адрес reset_handler смещён из‑за неверного выравнивания при записи в flash. На самом деле это может происходить из‑за неверного линкер‑скрипта, некорректного вывода бинарника (objcopy -O binary) и/или несовместимого способа записи в flash в самописном бутлоадере, в итоге…

1. Почему в Flash появляется «неправильный» набор данных

Как это выглядит в реальном Flash

• В Keil
  0x08020000: 0x2000_0000 (SP)
  0x08020004: 0x080201E8 (reset_handler)
  0x08020008: 0x0000_0000 (nmi_handler)
  

• В CMake + бутлоадер
  0x08020000: 0x2000_0000
  0x08020004: 0x08020FD1   <-- смещённый, невыравненный
  

2. Как диагностировать

3. Как исправить

3.1. Линкер‑скрипт

Убедитесь, что в скрипте явно задано смещение начала приложения:

MEMORY
{
  FLASH (rx) : ORIGIN = 0x08020000, LENGTH = 64k
  RAM   (rwx) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 20k
}

SECTIONS
{
  /* Векторная таблица */
  .isr_vector :
  {
    KEEP(*(.isr_vector))
    . = ALIGN(4);
  } > FLASH

  /* Код и данные */
  .text :
  {
    *(.text)
    *(.rodata)
    . = ALIGN(4);
  } > FLASH

  /* Остальное */
  ...
}

Важно: в секции .isr_vector ставьте KEEP, иначе линкер может удалить первую запись.

3.2. Генерация бинарника

arm-none-eabi-objcopy -O binary -j .isr_vector -j .text -j .data ${ELF} ${BIN}

• -j – выбирает только нужные секции, чтобы не выйти за пределы 0x20000.
• Не использовать --output-target=elf32-littlearm – это может добавить заголовки.

3.3. Писать flash правильным размером

uint32_t file_size = <полученный размер>;
if (file_size > 0x20000) {
    /* обрезать до 0x20000 */
    file_size = 0x20000;
}

И пишите ровно file_size байт, а не фиксированное 0x20000.

3.4. Выравнивание записей

Если вы используете HAL/LL, убедитесь, что запись идёт целыми словами:

for (uint32_t i = 0; i < file_size; i += 4) {
    uint32_t word = *(uint32_t*)(data + i);
    FLASH_ProgramWord(address + i, word);
}

Если же используется FLASH_ProgramHalfWord, то data должен быть выровнен до 2‑байтового границы, иначе смещение появится.

4. Почему Keil «работает»

Keil использует свой собственный линкер‑скрипт и генератор бинарника, который автоматически:

• задаёт правильное смещение и выравнивание,
• не добавляет заголовков,
• пишет данные в flash ровно так, как они лежат в памяти.

Кроме того, в Keil часто включены опции --no-warn и -Wl,--gc-sections отключены, что делает reset_handler неизменным. В CMake‑проекте эти опции могут быть включены по умолчанию, что приводит к смещению секций.

5. Итог

• Проверьте линкер‑скрипт: убедитесь, что FLASH начинается с 0x08020000 и что векторная таблица не удаляется, в итоге.
• Проверьте генерацию BIN: используйте -j для выбора секций, избегайте лишних заголовков, в итоге.
• Проверьте запись в flash: пишите ровно размер файла, не превышая 0x20000, и используйте 32‑битную запись, в итоге.
• Сравните содержимое ELF и Flash: objdump -s .isr_vector vs xxd -l 64 0x08020000.bin, в итоге.

После этих шагов бутлоадер будет корректно определять версию ver:x.y.z и запускать приложение без зависаний.