第十六章：中断服务函数的调用机制
（初学中断，学到中断服务函数时感受到蛋蛋的惊讶，main中并没有调用但确实执行了，简直超出了我对c的理解，几番百度之后，总算有所收获！）
1首先是定性的理解：当中断触发之后会保存当前堆栈和寄存器（不清楚还有没有其他）的状态，然后程序跳转到中断向量（就是中断服务程序首地址）执行，执行完毕后返回之前的运行状态。
2中断服务函数是如何写入中断：
eg：void EXIT0_IRQHandler（void）; 这个函数并不会在main中直接调用，也不会在header文件中声明接口，调用它的唯一方法是在中断触发后，从中断向量出执行该函数。那么最核心的问题是该函数如何写入中断向量处，在c文件中并没有实现这部分功能，完成这个任务的是startup文件。
废话不说霸气上代码：
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注释相当详细，对于中断部分主要是声明了EXIT0_IRQHander等标号（函数名也算），同时设定标号为[weak]即若存在其他定义的同名标号（在这里是在c文件中用户自定的中断服务函数）就优先调用其他定义的标号。
1首先是定性的理解：当中断触发之后会保存当前堆栈和寄存器（不清楚还有没有其他）的状态，然后程序跳转到中断向量（就是中断服务程序首地址）执行，执行完毕后返回之前的运行状态。
2中断服务函数是如何写入中断：
eg：void EXIT0_IRQHandler（void）; 这个函数并不会在main中直接调用，也不会在header文件中声明接口，调用它的唯一方法是在中断触发后，从中断向量出执行该函数。那么最核心的问题是该函数如何写入中断向量处，在c文件中并没有实现这部分功能，完成这个任务的是startup文件。
废话不说霸气上代码：
- ;******************** (C) COPYRIGHT 2009 STMicroelectronics ********************
- ;* File Name : startup_stm32f10x_cl.s
- ;* Author : MCD Application Team
- ;* Version : V3.1.0
- ;* Date : 06/19/2009
- ;* Description : STM32F10x Connectivity line devices vector table for RVMDK
- ;* toolchain.
- ;* This module performs:
- ;* - Set the initial SP
- ;* - Set the initial PC == Reset_Handler
- ;* - Set the vector table entries with the exceptions ISR address
- ;* - Branches to __main in the C library (which eventually
- ;* calls main()).
- ;* After Reset the CortexM3 processor is in Thread mode,
- ;* priority is Privileged, and the Stack is set to Main.
- ;* <<< Use Configuration Wizard in Context Menu >>>
- ;*******************************************************************************
- ; THE PRESENT FIRMWARE WHICH IS FOR GUIDANCE ONLY AIMS AT PROVIDING CUSTOMERS
- ; WITH CODING INFORMATION REGARDING THEIR PRODUCTS IN ORDER FOR THEM TO SAVE TIME.
- ; AS A RESULT, STMICROELECTRONICS SHALL NOT BE HELD LIABLE FOR ANY DIRECT,
- ; INDIRECT OR CONSEQUENTIAL DAMAGES WITH RESPECT TO ANY CLAIMS ARISING FROM THE
- ; CONTENT OF SUCH FIRMWARE AND/OR THE USE MADE BY CUSTOMERS OF THE CODING
- ; INFORMATION CONTAINED HEREIN IN CONNECTION WITH THEIR PRODUCTS.
- ;*******************************************************************************
- ; Amount of memory (in bytes) allocated for Stack
- ; Tailor this value to your application needs
- ;
Stack Configuration - ;
Stack Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8> - ;
- ; 首先对栈和堆的大小进行定义，并在代码区的起始处建立中断向量表，其第一个表项是栈
- ; 顶地址，第二个表项是复位中断服务入口地址。然后在复位中断服务程序中跳转C/C++标
- ; 准实时库的__main函数。假设STM32被设置为从内部FLASH启动中断向量表起始地位为0x8000000，
- ; 则栈顶地址存放于0x8000000处，而复位中断服务入口地址存放于0x8000004处。当STM32遇
- ; 到复位信号后，则从0x80000004处取出复位中断服务入口地址继而执行复位中断服务程序，
- ; 然后跳转__main函数，最后来到C的世界。
- ; DCD指令：作用是开辟一段空间，其意义等价于C语言中的地址符“&”。开始建立的中断向量
- ; 表则类似于使用C语.其每一个成员都是一个函数指针，分别指向各个中断服务函数
- ;伪指令AREA，表示开辟一段大小为Stack_Size的内存空间作为栈，段名是STACK，可读可写。
- ;NOINIT：指定此数据段仅仅保留了内存单元，而没有将各初始值写入内存单元，或者将各个内存单元值初始化为0
- ;常见的数据定义伪指令有如下几种：
- ;— DCB 用于分配一片连续的字节存储单元并用指定的数据初始化。
- ;— DCW （DCWU） 用于分配一片连续的半字存储单元并用指定的数据初始化。
- ;— DCD （DCDU） 用于分配一片连续的字存储单元并用指定的数据初始化。
- ;— DCFD （DCFDU）用于为双精度的浮点数分配一片连续的字存储单元并用指 定的数据初始化。
- ;— DCFS DCFSU） 用于为单精度的浮点数分配一片连续的字存储单元并用指 定的数据初始化。
- ;— DCQ DCQU） 用于分配一片以 8 字节为单位的连续的存储单元并用指定 的数据初始化。
- ;— SPACE 用于分配一片连续的存储单元
- ;— MAP 用于定义一个结构化的内存表首地址
- ;— FIELD 用于定义一个结构化的内存表的数据域
- ;EXPORT伪指令用于在程序中声明一个全局的标号，该标号可在其他的文件中引用。EXPORT可用GLOBAL代替。标号在程序中区分大小写，[WEAK]选项声明其他的同名标号优先于该标号被引用。
- ;;启动代码作用一般是：
- ;;1）堆和栈的初始化；
- ;2）向量表定义；
- ;;3）地址重映射及中断向量表的转移；
- ;;4）设置系统时钟频率；
- ;;5）中断寄存器的初始化；
- ;;6）进入C应用程序。
- ;1）堆和栈的初始化
- Stack_Size EQU 0x00000400 ;栈区（stack）— 由编译器自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈
- ;SPACE用来分配一片连续的存储区域并初始化为0.
- AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 ;AREA 伪指令用于定义一个代码段或数据,；定义栈，可初始为0，8字节对齐2*2*2,2的3次方
- ;NOINIT：指定此数据段仅仅保留了内存单元，
- ;READWRITE属性：指定本段为可读可写，数据段的默认属性为READWRITE。
- ;STACK 段名
- ;ALIGN属性：使用方式为ALIGN 表达式。在默认时，ELF（可执行连接文件）的代码段和数据段是按字对齐的，表达式的取值范围为0～31，相应的对齐方式为2表达式次方。
- Stack_Mem SPACE Stack_Size ;；分配0x400个连续字节，并初始化为0
- __initial_sp ;标号__initial_sp，表示栈空间顶地址。 ；汇编代码地址标号
- ;
Heap Configuration - ;
Heap Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8> - ;
- Heap_Size EQU 0x00000200 ;堆区（heap） — 一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表
- AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 ;ALIGN用来指定对齐方式， 8字节对齐
- __heap_base ;表示堆空间起始地址
- Heap_Mem SPACE Heap_Size
- __heap_limit ;表示堆空间结束地址
- PRESERVE8 ;PRESERVE8 指令指定当前文件保持堆栈八字节对齐
- THUMB ; 告诉汇编器下面是32为的Thumb指令，如果需要汇编器将插入位以保证对齐
- ;2)中断向量表定义
- ; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset ;实际上是在CODE区（假设STM32从FLASH启动，则此中断向量表起始地址即为0x8000000）
- AREA RESET, DATA, READONLY ;定义一块数据段，只可读，段名字是RESET
- ;DATA属性：用于定义数据段，默认为READWRITE。指定本段为可读可写
- EXPORT __Vectors ;EXPORT：在程序中声明一个全局的标号__Vectors，该标号可在其他的文件中引用
- EXPORT __Vectors_End ;在程序中声明一个全局的标号__Vectors_End
- EXPORT __Vectors_Size ;在程序中声明一个全局的标号__Vectors_Size
- __Vectors DCD __initial_sp ; Top of Stack 第一个表项是栈顶地址
- ;该处物理地址值即为 __Vetors 标号所表示的值，
- ;该地址中存储__initial_sp所表示的地址值，
- ;大小为一个字（32bit）
- DCD Reset_Handler ; Reset Handler 第二个表项是复位中断服务入口地址
- DCD NMI_Handler ; NMI Handler 不可屏蔽中断?
- DCD HardFault_Handler ; Hard Fault Handler 硬件错误处理
- DCD MemManage_Handler ; MPU Fault Handler 存储器错误处理
- DCD BusFault_Handler ; Bus Fault Handler 总线错误处理
- DCD UsageFault_Handler ; Usage Fault Handler 用法错误处理
- DCD 0 ; Reserved ; 这种形式就是保留地址，不给任何标号分配
- DCD 0 ; Reserved
- DCD 0 ; Reserved
- DCD 0 ; Reserved
- DCD SVC_Handler ; SVCall Handler 执行系统服务调用指令（SVC）引发的异常
- DCD DebugMon_Handler ; Debug Monitor Handler 调试监视器（断点，数据观察点，或者是外部调试请求
- DCD 0 ; Reserved
- DCD PendSV_Handler ; PendSV Handler 为系统设备而设的“可悬挂请求” （pendable request）
- DCD SysTick_Handler ; SysTick Handler 系统滴答定时器
- ; External Interrupts 外设中断
- DCD WWDG_IRQHandler ; Window Watchdog 窗口看门狗
- DCD PVD_IRQHandler ; PVD through EXTI Line detect 电源电压检测(PVD)中断
- DCD TAMPER_IRQHandler ; Tamper
- DCD RTC_IRQHandler ; RTC
- DCD FLASH_IRQHandler ; Flash
- DCD RCC_IRQHandler ; RCC
- DCD EXTI0_IRQHandler ; EXTI Line 0
- DCD EXTI1_IRQHandler ; EXTI Line 1
- DCD EXTI2_IRQHandler ; EXTI Line 2
- DCD EXTI3_IRQHandler ; EXTI Line 3
- DCD EXTI4_IRQHandler ; EXTI Line 4
- DCD DMA1_Channel1_IRQHandler ; DMA1 Channel 1
- DCD DMA1_Channel2_IRQHandler ; DMA1 Channel 2
- DCD DMA1_Channel3_IRQHandler ; DMA1 Channel 3
- DCD DMA1_Channel4_IRQHandler ; DMA1 Channel 4
- DCD DMA1_Channel5_IRQHandler ; DMA1 Channel 5
- DCD DMA1_Channel6_IRQHandler ; DMA1 Channel 6
- DCD DMA1_Channel7_IRQHandler ; DMA1 Channel 7
- DCD ADC1_2_IRQHandler ; ADC1 and ADC2
- DCD CAN1_TX_IRQHandler ; CAN1 TX
- DCD CAN1_RX0_IRQHandler ; CAN1 RX0
- DCD CAN1_RX1_IRQHandler ; CAN1 RX1
- DCD CAN1_SCE_IRQHandler ; CAN1 SCE
- DCD EXTI9_5_IRQHandler ; EXTI Line 9..5
- DCD TIM1_BRK_IRQHandler ; TIM1 Break
- DCD TIM1_UP_IRQHandler ; TIM1 Update
- DCD TIM1_TRG_COM_IRQHandler ; TIM1 Trigger and Commutation
- DCD TIM1_CC_IRQHandler ; TIM1 Capture Compare
- DCD TIM2_IRQHandler ; TIM2
- DCD TIM3_IRQHandler ; TIM3
- DCD TIM4_IRQHandler ; TIM4
- DCD I2C1_EV_IRQHandler ; I2C1 Event
- DCD I2C1_ER_IRQHandler ; I2C1 Error
- DCD I2C2_EV_IRQHandler ; I2C2 Event
- DCD I2C2_ER_IRQHandler ; I2C1 Error
- DCD SPI1_IRQHandler ; SPI1
- DCD SPI2_IRQHandler ; SPI2
- DCD USART1_IRQHandler ; USART1
- DCD USART2_IRQHandler ; USART2
- DCD USART3_IRQHandler ; USART3
- DCD EXTI15_10_IRQHandler ; EXTI Line 15..10
- DCD RTCAlarm_IRQHandler ; RTC alarm through EXTI line
- DCD OTG_FS_WKUP_IRQHandler ; USB OTG FS Wakeup through EXTI line
- DCD 0 ; Reserved
- DCD 0 ; Reserved
- DCD 0 ; Reserved
- DCD 0 ; Reserved
- DCD 0 ; Reserved
- DCD 0 ; Reserved
- DCD 0 ; Reserved
- DCD TIM5_IRQHandler ; TIM5
- DCD SPI3_IRQHandler ; SPI3
- DCD UART4_IRQHandler ; UART4
- DCD UART5_IRQHandler ; UART5
- DCD TIM6_IRQHandler ; TIM6
- DCD TIM7_IRQHandler ; TIM7
- DCD DMA2_Channel1_IRQHandler ; DMA2 Channel1
- DCD DMA2_Channel2_IRQHandler ; DMA2 Channel2
- DCD DMA2_Channel3_IRQHandler ; DMA2 Channel3
- DCD DMA2_Channel4_IRQHandler ; DMA2 Channel4
- DCD DMA2_Channel5_IRQHandler ; DMA2 Channel5
- DCD ETH_IRQHandler ; Ethernet
- DCD ETH_WKUP_IRQHandler ; Ethernet Wakeup through EXTI line
- DCD CAN2_TX_IRQHandler ; CAN2 TX
- DCD CAN2_RX0_IRQHandler ; CAN2 RX0
- DCD CAN2_RX1_IRQHandler ; CAN2 RX1
- DCD CAN2_SCE_IRQHandler ; CAN2 SCE
- DCD OTG_FS_IRQHandler ; USB OTG FS
- __Vectors_End ; 结束
- __Vectors_Size EQU __Vectors_End - __Vectors ;得到向量表的大小,304个字节也就是0x130个字节
- ;3）地址重映射及中断向量表的转移；
- AREA |.text|, CODE, READONLY ;定义一个代码段，可读，段名字是.text 段名若以数字开头，则该段名需用"|"括起来，如|1_test|。
- ;定义只读数据段，实际上是在CODE区，如果在FLASH区起动，则 中断向量起始地址为0X8000000
- ;；CODE属性：用于定义代码段，默认为READONLY
- ; Reset handler routine
- Reset_Handler PROC ;；标记一个函数的开始;利用PROC、ENDP这一对伪指令把程序段分为若干个过程，使程序的结构加清晰
- EXPORT Reset_Handler [WEAK] ;在外部没有定义该符号时导出该符号Reset_Handler
- ;EXPORT伪指令用于在程序中声明一个全局的标号
- IMPORT __main ;IMPORT：伪指令用于通知编译器要使用的标号在其他的源文件中定义
- LDR R0, =__main ;__main为运行时库提供的函数；完成堆栈，堆的初始话等工作，会调用下面定义的__user_initial_stackheap
- BX R0 ;跳到__main，进入C的世界
- ENDP
- ; Dummy Exception Handlers (infinite loops which can be modified)
- ;虚拟异常处理器(无限循环可以修改了)
- NMI_Handler PROC ;PROC表示汇编函数的开始
- EXPORT NMI_Handler [WEAK] ;WEAK声明其他的同名标号优先于该标号被引用,就是说如果外面声明了的话，
- B . ;会调用外面的
- ENDP
- HardFault_Handler\
- PROC ;PROC表示汇编函数的开始
- EXPORT HardFault_Handler [WEAK] ;\换行的意思
- B .
- ENDP
- MemManage_Handler\
- PROC ;PROC表示汇编函数的开始
- EXPORT MemManage_Handler [WEAK]
- B .
- ENDP
- BusFault_Handler\
- PROC ;PROC表示汇编函数的开始
- EXPORT BusFault_Handler [WEAK]
- B .
- ENDP
- UsageFault_Handler\
- PROC
- EXPORT UsageFault_Handler [WEAK]
- B .
- ENDP
- SVC_Handler PROC ;PROC表示汇编函数的开始
- EXPORT SVC_Handler [WEAK]
- B .
- ENDP
- DebugMon_Handler\
- PROC ;PROC表示汇编函数的开始
- EXPORT DebugMon_Handler [WEAK]
- B .
- ENDP
- PendSV_Handler PROC
- EXPORT PendSV_Handler [WEAK]
- B .
- ENDP
- SysTick_Handler PROC ;PROC表示汇编函数的开始
- EXPORT SysTick_Handler [WEAK]
- B .
- ENDP
- Default_Handler PROC
- EXPORT WWDG_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT PVD_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT TAMPER_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT RTC_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT FLASH_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT RCC_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT EXTI0_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT EXTI1_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT EXTI2_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT EXTI3_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT EXTI4_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT DMA1_Channel1_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT DMA1_Channel2_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT DMA1_Channel3_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT DMA1_Channel4_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT DMA1_Channel5_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT DMA1_Channel6_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT DMA1_Channel7_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT ADC1_2_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT CAN1_TX_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT CAN1_RX0_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT CAN1_RX1_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT CAN1_SCE_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT EXTI9_5_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT TIM1_BRK_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT TIM1_UP_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT TIM1_TRG_COM_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT TIM1_CC_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT TIM2_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT TIM3_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT TIM4_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT I2C1_EV_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT I2C1_ER_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT I2C2_EV_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT I2C2_ER_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT SPI1_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT SPI2_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT USART1_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT USART2_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT USART3_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT EXTI15_10_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT RTCAlarm_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT OTG_FS_WKUP_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT TIM5_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT SPI3_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT UART4_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT UART5_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT TIM6_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT TIM7_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT DMA2_Channel1_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT DMA2_Channel2_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT DMA2_Channel3_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT DMA2_Channel4_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT DMA2_Channel5_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT ETH_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT ETH_WKUP_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT CAN2_TX_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT CAN2_RX0_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT CAN2_RX1_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT CAN2_SCE_IRQHandler [WEAK]
- EXPORT OTG_FS_IRQHandler [WEAK]
- WWDG_IRQHandler
- PVD_IRQHandler
- TAMPER_IRQHandler
- RTC_IRQHandler
- FLASH_IRQHandler
- RCC_IRQHandler
- EXTI0_IRQHandler
- EXTI1_IRQHandler
- EXTI2_IRQHandler
- EXTI3_IRQHandler
- EXTI4_IRQHandler
- DMA1_Channel1_IRQHandler
- DMA1_Channel2_IRQHandler
- DMA1_Channel3_IRQHandler
- DMA1_Channel4_IRQHandler
- DMA1_Channel5_IRQHandler
- DMA1_Channel6_IRQHandler
- DMA1_Channel7_IRQHandler
- ADC1_2_IRQHandler
- CAN1_TX_IRQHandler
- CAN1_RX0_IRQHandler
- CAN1_RX1_IRQHandler
- CAN1_SCE_IRQHandler
- EXTI9_5_IRQHandler
- TIM1_BRK_IRQHandler
- TIM1_UP_IRQHandler
- TIM1_TRG_COM_IRQHandler
- TIM1_CC_IRQHandler
- TIM2_IRQHandler
- TIM3_IRQHandler
- TIM4_IRQHandler
- I2C1_EV_IRQHandler
- I2C1_ER_IRQHandler
- I2C2_EV_IRQHandler
- I2C2_ER_IRQHandler
- SPI1_IRQHandler
- SPI2_IRQHandler
- USART1_IRQHandler
- USART2_IRQHandler
- USART3_IRQHandler
- EXTI15_10_IRQHandler
- RTCAlarm_IRQHandler
- OTG_FS_WKUP_IRQHandler
- TIM5_IRQHandler
- SPI3_IRQHandler
- UART4_IRQHandler
- UART5_IRQHandler
- TIM6_IRQHandler
- TIM7_IRQHandler
- DMA2_Channel1_IRQHandler
- DMA2_Channel2_IRQHandler
- DMA2_Channel3_IRQHandler
- DMA2_Channel4_IRQHandler
- DMA2_Channel5_IRQHandler
- ETH_IRQHandler
- ETH_WKUP_IRQHandler
- CAN2_TX_IRQHandler
- CAN2_RX0_IRQHandler
- CAN2_RX1_IRQHandler
- CAN2_SCE_IRQHandler
- OTG_FS_IRQHandler
- B .
- ENDP
- ALIGN
- ;*******************************************************************************
- ; User Stack and Heap initialization（4）堆和栈的初始化
- ;*******************************************************************************
- IF :DEF:__MICROLIB ;判断是否使用DEF:__MICROLIB（micro lib）
-
- EXPORT __initial_sp ;使用的话则将栈顶地址，堆始末地址赋予全局属
- EXPORT __heap_base ;使外部程序可以使用
- EXPORT __heap_limit
-
- ELSE ;如果使用默认C库运行时
-
- IMPORT __use_two_region_memory ;定义全局标号__use_two_region_memory
- EXPORT __user_initial_stackheap ;声明全局标号__user_initial_stackheap，这样外程序也可调用此标号
- ;则进行堆栈和堆的赋值，在__main函数执行过程中调用
- __user_initial_stackheap ;标号__user_initial_stackheap，表示用户堆栈初始化程序入口
- LDR R0, = Heap_Mem ;保存堆始地址
- LDR R1, =(Stack_Mem + Stack_Size) ;保存栈的大小
- LDR R2, = (Heap_Mem + Heap_Size) ;保存堆的大小
- LDR R3, = Stack_Mem ;保存栈顶指针
- BX LR
- ALIGN ;ALIGN属性：使用方式为ALIGN 表达式。在默认时，ELF（可执行连接文件）的代码段和数据段是按字对齐的，表达式的取值范围为0～31，相应的对齐方式为2表达式次方
- ENDIF
- END
- ;******************* (C) COPYRIGHT 2009 STMicroelectronics *****END OF FILE*****