STM32很强大的一个功能是支持IAP在线升级,IAP(In-Application Programming),即在“应用程序中编程 ", 通俗的来将是程序自己可以往程序存储器里写数据或修改程序。有了IAP功能, 即使在产品发布之后也可以方便的通过预留的通信端口(如串口、USB、IIC等)对产品中的程序固件进行更新升级,而无需通过传统的JTAG方式做烧录更新。IAP功能的固件一般包含两个部分:Boot和 UserApp。其中Boot部分必须通过JATG或ISP进行烧录,APP部分可以在烧录BOOT后通过IAP升级烧入或者与BOOT合并到一起后通过JATG或ISP进行烧录。
MCU上电后,首先运行BOOT,BOOT起来后,做如下操作:
1.对APP部分做校验,如果校验失败,认为APP出现异常,自动切换到升级流程(流程3),反之,跳转到APP执行(流程4);
2.检查升级标志,看是否需要升级,如果需要升级,进入升级流程(流程3),反之,跳转到APP执行(流程4);
3.执行升级流程,升级完成后重置升级标志并软件复位;
4.跳转到APP执行,APP在需要升级时,写入升级标志并软件复位。
需要注意的是:如果BOOT程序被破坏,产品就只能通过JATG或ISP进行烧录了,这一点是不能容忍的,解决的方法是我们可以对BOOT区域设置成写保护。以禁止对BOOT区域进行编程或擦除操作。
在实现IAP之前,先了解一下STM32的存储器架构和启动过程:
STM32的内部闪存地址起始于0x8000000,一般情况下,程序文件就从此地址开始写入。此外STM32是基于Cortex-M3内核的微控制器,其内部通过一张“中断向量表”来响应中断,程序启动后,将首先从“中断向量表”取出复位中断向量执行复位中断程序完成启动。而这张“中断向量表”的起始地址是0x8000004,当中断来临,STM32的内部硬件机制亦会自动将PC指针定位到“中断向量表”处,并根据中断源取出对应的中断向量执行中断服务程序。
IAP功能设计:
带IAP的功能有两个程序需要编写,一个是IAP(及BOOT)工程,一个是APP工程。设计将IAP放在STM32内部FLASH的0x80000000--0x80002000区域,大小为8K,APP放在0x80002000以后的区域,内部FALSH具体的大小由具体的芯片决定。
IAP部分核心代码如下:
//********************************************************************************************** // STM32F10x IAP OnlineUpdate Test-IAP Part // compiler: Keil UV3 // 2012-08-09 , By friehood //********************************************************************************************** #define APP_ADDR (0x08002000) // APP地址 #define APP_CRC_ADDR ((u32 *)(APP_ADDR+28)) // APP CRC校验码存放地址,存放在中断向量表中第七个 #define APP_CRC ((u32)(*(u32 *)APP_CRC_ADDR)) // APP CRC校验码 #define APP_LEN ((u32)(*(u32 *)(APP_ADDR+32))) // APP长度,存放在中断向量表中第八个 int main(void) { void (**AppEntry)(void) = (void(**)(void))0x08002004; // APP mian函数地址 void (**BootEntry)(void) = (void(**)(void))0x08000004;// BOOT mian函数地址 u32 crcCode = 0; // 硬件初始化 HWInit(); // 对APP部分代码做CRC校验 crcCode = GetCRC32((u8*)APP_ADDR,APP_LEN); // 读取升级标志,该标志存放在备份寄存器中 g_bUpdateFlag = BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR9); if(g_bUpdateFlag) { // 清除升级标志 BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR9,0x00); } // 判断时候需要做升级处理 if(crcCode != APP_CRC || g_bUpdateFlag) { // APP校验失败或检测到APP升级时直接进入升级流程 printf("go to boot mode,begin to upgrade..\n"); // 进入升级流程 UpdateProc(); // 升级完成后跳转到BOOT,做校验检查 BootEntry[0](); } else { // 跳转到APP执行 printf("goto app mode..\n"); AppEntry[0](); } }APP部分核心代码如下:
//********************************************************************************************** // STM32F10x IAP OnlineUpdate Test-APP Part // compiler: Keil UV3 // 2012-08-09 , By friehood //********************************************************************************************** int main(void) { void (**BootEntry)(void) = (void(**)(void))0x08000004;// BOOT mian函数地址 // 硬件初始化 HWInit(); while(1) { // 是否收到升级请求 if(g_bRevUpdateReq) { // 设置升级标志 BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR9,0x01); // 跳转到BOOT执行 BootEntry[0](); } Task1(); Task2(); //... } }