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STM32补充——IAP

article 2025/1/22 16:55:11

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FLASH相关内容：前往STM32补充——FLASH

STM32三种烧录方式（看看就行）：

1.ISP：In System Programming（在系统编程）
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。该应用程序需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 通常被开发者用作远程升级的手段。

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，会强制跳转到中断向量表
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 加入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，会强制跳转到地址为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

2.APP的生成步骤

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，生成.bin文件（在User选项卡，设置编译后调用fromelf.exe，根据.axf文件生成.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需要另外手动设置

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：

SCB->VTOR = FLASH_BASE | 0x10000;

APP存放在SRAM中的设置方法：

SCB->VTOR = SRAM_BASE | 0x1000;

2.3 设置MDK编译后运行fromelf.exe，生成.bin文件

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

3. 代码

iap模块：

iapfun jump2app;
uint16_t g_iapbuf[1024];       /* 2K字节缓存 */

/**
 * @brief       IAP写入APP BIN
 * @param       appxaddr : 应用程序的起始地址
 * @param       appbuf   : 应用程序CODE
 * @param       appsize  : 应用程序大小(字节)
 * @retval      无
 */
void iap_write_appbin(uint32_t appxaddr, uint8_t *appbuf, uint32_t appsize)
{
    uint16_t t;
    uint16_t i = 0;
    uint16_t temp;
    uint32_t fwaddr = appxaddr; /* 当前写入的地址 */
    uint8_t *dfu = appbuf;

    for (t = 0; t < appsize; t += 2)
    {
        temp = (uint16_t)dfu[1] << 8;
        temp |= (uint16_t)dfu[0];
        dfu += 2;               /* 偏移2个字节（FLASH每次写入两个字节） */
        g_iapbuf[i++] = temp;

        if (i == 1024)
        {
            i = 0;
            stmflash_write(fwaddr, g_iapbuf, 1024);
            fwaddr += 2048;     /* 偏移2048  16 = 2 * 8  所以要乘以2 */
        }
    }

    if (i)
    {
        stmflash_write(fwaddr, g_iapbuf, i);  /* 将最后的一些内容字节写进去 */
    }
}

/**
 * @brief       跳转到应用程序段(执行APP)
 * @param       appxaddr : 应用程序的起始地址

 * @retval      无
 */
void iap_load_app(uint32_t appxaddr)
{
    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) */
    {
        /* 用户代码区第二个字为程序开始地址(复位地址) */
        jump2app = (iapfun) * (volatile uint32_t *)(appxaddr + 4);
        
        /* 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) */
        sys_msr_msp(*(volatile uint32_t *)appxaddr);
        
        /* 跳转到APP */
        jump2app();
    }
}

main函数：

int main(void)
{
    uint8_t t;
    uint8_t key;
    uint32_t oldcount = 0;      /* 老的串口接收数据值 */
    uint32_t applenth = 0;      /* 接收到的app代码长度 */
    uint8_t clearflag = 0;

    HAL_Init();                                 /* 初始化HAL库 */
    sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9);         /* 设置时钟, 72Mhz */
    delay_init(72);                             /* 延时初始化 */
    usart_init(115200);                         /* 串口初始化为115200 */
    led_init();                                 /* 初始化LED */
    lcd_init();                                 /* 初始化LCD */
    key_init();                                 /* 初始化按键 */

    lcd_show_string(30,  50, 200, 16, 16, "STM32", RED);
    lcd_show_string(30,  70, 200, 16, 16, "IAP TEST", RED);
    lcd_show_string(30,  90, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", RED);
    lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "KEY_UP: Copy APP2FLASH!", RED);
    lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "KEY1: Run FLASH APP", RED);
    lcd_show_string(30, 150, 200, 16, 16, "KEY0: Run SRAM APP", RED);

    while (1)
    {
        if (g_usart_rx_cnt)
        {
            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 */
            {
                applenth = g_usart_rx_cnt;
                oldcount = 0;
                g_usart_rx_cnt = 0;
                printf("用户程序接收完成!\r\n");
                printf("代码长度:%dBytes\r\n", applenth);
            }
            else oldcount = g_usart_rx_cnt;
        }

        t++;
        delay_ms(100);

        if (t == 3)
        {
            LED0_TOGGLE();
            t = 0;

            if (clearflag)
            {
                clearflag--;

                if (clearflag == 0)
                {
                    lcd_fill(30, 190, 240, 210 + 16, WHITE);    /* 清除显示 */
                }
            }
        }

        key = key_scan(0);

        if (key == WKUP_PRES)   /* WKUP按下,更新固件到FLASH */
        {
            if (applenth)
            {
                printf("开始更新固件...\r\n");
                lcd_show_string(30, 190, 200, 16, 16, "Copying APP2FLASH...", BLUE);

                if (((*(volatile uint32_t *)(0X20001000 + 4)) & 0xFF000000) == 0x08000000)  /* 判断是否为0X08XXXXXX */
                {
                    iap_write_appbin(FLASH_APP1_ADDR, g_usart_rx_buf, applenth);            /* 更新FLASH代码 */
                    lcd_show_string(30, 190, 200, 16, 16, "Copy APP Successed!!", BLUE);
                    printf("固件更新完成!\r\n");
                }
                else
                {
                    lcd_show_string(30, 190, 200, 16, 16, "Illegal FLASH APP!  ", BLUE);
                    printf("非FLASH应用程序!\r\n");
                }
            }
            else
            {
                printf("没有可以更新的固件!\r\n");
                lcd_show_string(30, 190, 200, 16, 16, "No APP!", BLUE);
            }

            clearflag = 7; /* 标志更新了显示,并且设置7*300ms后清除显示 */
        }

        if (key == KEY1_PRES)   /* KEY1按键按下, 运行FLASH APP代码 */
        {
            if (((*(volatile uint32_t *)(FLASH_APP1_ADDR + 4)) & 0xFF000000) == 0x08000000) /* 判断FLASH里面是否有APP,有的话执行 */
            {
                printf("开始执行FLASH用户代码!!\r\n\r\n");
                delay_ms(10);
                iap_load_app(FLASH_APP1_ADDR);/* 执行FLASH APP代码 */

            }
            else
            {
                printf("没有可以运行的固件!\r\n");
                lcd_show_string(30, 190, 200, 16, 16, "No APP!", BLUE);
            }

            clearflag = 7; /* 标志更新了显示,并且设置7*300ms后清除显示 */
        }

        if (key == KEY0_PRES)   /* KEY0按下 */
        {
            printf("开始执行SRAM用户代码!!\r\n\r\n");
            delay_ms(10);

            if (((*(volatile uint32_t *)(0x20001000 + 4)) & 0xFF000000) == 0x20000000)   /* 判断是否为0X20XXXXXX */
            {
                iap_load_app(0x20001000);   /* SRAM地址 */
            }
            else
            {
                printf("非SRAM应用程序,无法执行!\r\n");
                lcd_show_string(30, 190, 200, 16, 16, "Illegal SRAM APP!", BLUE);
            }

            clearflag = 7; /* 标志更新了显示,并且设置7*300ms后清除显示 */
        }

    }
}

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