STM32补充——IAP

0 前置知识：

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STM32三种烧录方式（看看就行）：
1.ISP：In System Programming（在体系编程）
执行芯片厂商的 Bootloader 程序进入 ISP 模式，进入ISP 模式后，用户可选择官方提供的烧录通信接口（如：串口），并配合ISP 编程工具（如：FlyMcu）对闪存进行烧录。
2.ICP：In Circuit Programing（在线编程）
使用IDE并通过JTAG/SWD接口对闪存进行烧录。
3.IAP：In Application Programming（在应用编程）
使用用户的应用程序（也称为：Bootloader程序）对闪存进行烧录。该应用程序须要通过一种通信接口（如：IO口\USB\CAN\UART\I2C\SPI等）对闪存进行烧录（即把APP程序烧录到闪存）。IAP 通常被开辟者用作远程升级的手段。

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1.IAP原理介绍

1.1 程序正常运行过程：

①跳转到复位中断服务函数
②跳转到main函数
③发生中断时，会欺压跳转到中断向量表
④根据中断源，跳转到对应的中断服务函数
⑤执行中断服务程序后，回到main函数原来的位置执行  
 

1.2 参加IAP后程序运行过程

①执行复位中断服务函数后，跳转到IAP程序main函数
②执行IAP过程，跳转到APP中断向量表
③跳转到APP的main函数
④发生中断时，会欺压跳转到地址为0x08000000的中断向量表
⑤根据设置的中断向量表偏移量，跳转到APP对应的中断服务函数
⑥执行中断服务程序后，回到main函数原来的位置执行 

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2.APP的天生步骤

• 设置APP程序的起始地址和存储空间大小
  
• 设置中断向量表偏移量（设置SCB->VTOR的值即可）
  
• 设置MDK编译后运行fromelf.exe，天生.bin文件（在User选项卡，设置编译后调用fromelf.exe，根据.axf文件天生.bin文件，用于IAP更新）
  

注意：APP程序的起始地址可在Keil上直接设置，但中断向量表偏移量须要别的手动设置

 
2.1 设置APP程序的起始地址和存储空间大小

设置APP起始地址要注意的点：
1，APP要在BootLoader后面
2，内存不能出现重叠
3，偏移量是0x200的倍数

FLASH_APP：

SRAM_APP:

①Bootloader程序运行预留4KB SRAM
②存放APP程序预留48KB SRAM
③APP程序运行预留12KB SRAM
 
2.2 设置中断向量表偏移量 

APP存放在FLASH中的设置方法：

1. SCB->VTOR = FLASH_BASE | 0x10000;

复制代码

 
APP存放在SRAM中的设置方法：

1. SCB->VTOR = SRAM_BASE | 0x1000;

复制代码

2.3 设置MDK编译后运行fromelf.exe，天生.bin文件

D:\MDK5.36\ARM\ARMCC\bin\fromelf  --bin -o ..\..\Output\@L.bin  ..\..\Output\%L

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3. 代码

iap模块：

1. iapfun jump2app;
2. uint16_t g_iapbuf[1024];       /* 2K字节缓存 */
4. /**
5. * @brief       IAP写入APP BIN
6. * @param       appxaddr : 应用程序的起始地址
7. * @param       appbuf   : 应用程序CODE
8. * @param       appsize  : 应用程序大小(字节)
9. * @retval      无
10. */
11. void iap_write_appbin(uint32_t appxaddr, uint8_t *appbuf, uint32_t appsize)
12. {
13.     uint16_t t;
14.     uint16_t i = 0;
15.     uint16_t temp;
16.     uint32_t fwaddr = appxaddr; /* 当前写入的地址 */
17.     uint8_t *dfu = appbuf;
19.     for (t = 0; t < appsize; t += 2)
20.     {
21.         temp = (uint16_t)dfu[1] << 8;
22.         temp |= (uint16_t)dfu[0];
23.         dfu += 2;               /* 偏移2个字节（FLASH每次写入两个字节） */
24.         g_iapbuf[i++] = temp;
26.         if (i == 1024)
27.         {
28.             i = 0;
29.             stmflash_write(fwaddr, g_iapbuf, 1024);
30.             fwaddr += 2048;     /* 偏移2048  16 = 2 * 8  所以要乘以2 */
31.         }
32.     }
34.     if (i)
35.     {
36.         stmflash_write(fwaddr, g_iapbuf, i);  /* 将最后的一些内容字节写进去 */
37.     }
38. }
40. /**
41. * @brief       跳转到应用程序段(执行APP)
42. * @param       appxaddr : 应用程序的起始地址
44. * @retval      无
45. */
46. void iap_load_app(uint32_t appxaddr)
47. {
48.     if (((*(volatile  uint32_t *)appxaddr) & 0x2FFE0000) == 0x20000000)     /* 检查栈顶地址是否合法.可以放在内部SRAM共64KB(0x20000000) */
49.     {
50.         /* 用户代码区第二个字为程序开始地址(复位地址) */
51.         jump2app = (iapfun) * (volatile uint32_t *)(appxaddr + 4);
52.         
53.         /* 初始化APP堆栈指针(用户代码区的第一个字用于存放栈顶地址) */
54.         sys_msr_msp(*(volatile uint32_t *)appxaddr);
55.         
56.         /* 跳转到APP */
57.         jump2app();
58.     }
59. }

复制代码

 
main函数：

1. int main(void)
2. {
3.     uint8_t t;
4.     uint8_t key;
5.     uint32_t oldcount = 0;      /* 老的串口接收数据值 */
6.     uint32_t applenth = 0;      /* 接收到的app代码长度 */
7.     uint8_t clearflag = 0;
9.     HAL_Init();                                 /* 初始化HAL库 */
10.     sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9);         /* 设置时钟, 72Mhz */
11.     delay_init(72);                             /* 延时初始化 */
12.     usart_init(115200);                         /* 串口初始化为115200 */
13.     led_init();                                 /* 初始化LED */
14.     lcd_init();                                 /* 初始化LCD */
15.     key_init();                                 /* 初始化按键 */
17.     lcd_show_string(30,  50, 200, 16, 16, "STM32", RED);
18.     lcd_show_string(30,  70, 200, 16, 16, "IAP TEST", RED);
19.     lcd_show_string(30,  90, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", RED);
20.     lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "KEY_UP: Copy APP2FLASH!", RED);
21.     lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "KEY1: Run FLASH APP", RED);
22.     lcd_show_string(30, 150, 200, 16, 16, "KEY0: Run SRAM APP", RED);
24.     while (1)
25.     {
26.         if (g_usart_rx_cnt)
27.         {
28.             if (oldcount == g_usart_rx_cnt)   /* 新周期内,没有收到任何数据,认为本次数据接收完成 */
29.             {
30.                 applenth = g_usart_rx_cnt;
31.                 oldcount = 0;
32.                 g_usart_rx_cnt = 0;
33.                 printf("用户程序接收完成!\r\n");
34.                 printf("代码长度:%dBytes\r\n", applenth);
35.             }
36.             else oldcount = g_usart_rx_cnt;
37.         }
39.         t++;
40.         delay_ms(100);
42.         if (t == 3)
43.         {
44.             LED0_TOGGLE();
45.             t = 0;
47.             if (clearflag)
48.             {
49.                 clearflag--;
51.                 if (clearflag == 0)
52.                 {
53.                     lcd_fill(30, 190, 240, 210 + 16, WHITE);    /* 清除显示 */
54.                 }
55.             }
56.         }
58.         key = key_scan(0);
60.         if (key == WKUP_PRES)   /* WKUP按下,更新固件到FLASH */
61.         {
62.             if (applenth)
63.             {
64.                 printf("开始更新固件...\r\n");
65.                 lcd_show_string(30, 190, 200, 16, 16, "Copying APP2FLASH...", BLUE);
67.                 if (((*(volatile uint32_t *)(0X20001000 + 4)) & 0xFF000000) == 0x08000000)  /* 判断是否为0X08XXXXXX */
68.                 {
69.                     iap_write_appbin(FLASH_APP1_ADDR, g_usart_rx_buf, applenth);            /* 更新FLASH代码 */
70.                     lcd_show_string(30, 190, 200, 16, 16, "Copy APP Successed!!", BLUE);
71.                     printf("固件更新完成!\r\n");
72.                 }
73.                 else
74.                 {
75.                     lcd_show_string(30, 190, 200, 16, 16, "Illegal FLASH APP!  ", BLUE);
76.                     printf("非FLASH应用程序!\r\n");
77.                 }
78.             }
79.             else
80.             {
81.                 printf("没有可以更新的固件!\r\n");
82.                 lcd_show_string(30, 190, 200, 16, 16, "No APP!", BLUE);
83.             }
85.             clearflag = 7; /* 标志更新了显示,并且设置7*300ms后清除显示 */
86.         }
88.         if (key == KEY1_PRES)   /* KEY1按键按下, 运行FLASH APP代码 */
89.         {
90.             if (((*(volatile uint32_t *)(FLASH_APP1_ADDR + 4)) & 0xFF000000) == 0x08000000) /* 判断FLASH里面是否有APP,有的话执行 */
91.             {
92.                 printf("开始执行FLASH用户代码!!\r\n\r\n");
93.                 delay_ms(10);
94.                 iap_load_app(FLASH_APP1_ADDR);/* 执行FLASH APP代码 */
96.             }
97.             else
98.             {
99.                 printf("没有可以运行的固件!\r\n");
100.                 lcd_show_string(30, 190, 200, 16, 16, "No APP!", BLUE);
101.             }
103.             clearflag = 7; /* 标志更新了显示,并且设置7*300ms后清除显示 */
104.         }
106.         if (key == KEY0_PRES)   /* KEY0按下 */
107.         {
108.             printf("开始执行SRAM用户代码!!\r\n\r\n");
109.             delay_ms(10);
111.             if (((*(volatile uint32_t *)(0x20001000 + 4)) & 0xFF000000) == 0x20000000)   /* 判断是否为0X20XXXXXX */
112.             {
113.                 iap_load_app(0x20001000);   /* SRAM地址 */
114.             }
115.             else
116.             {
117.                 printf("非SRAM应用程序,无法执行!\r\n");
118.                 lcd_show_string(30, 190, 200, 16, 16, "Illegal SRAM APP!", BLUE);
119.             }
121.             clearflag = 7; /* 标志更新了显示,并且设置7*300ms后清除显示 */
122.         }
124.     }
125. }

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