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【转】STM32IAP升级-编写IAP升级遇到的问题总结

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风萧寒|  楼主 | 2017-2-8 12:23 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

一,串口通信问题

1,串口通信两端的TTL电平要一致,看选用的芯片,要么都是3.3V要么都是5V。。当两端电平不一致时通常是收不到数据的。。当检测程序等都没有问题但是依然收不到数据时,考虑检测一下两端的电平是否一致。。可用示波器查看收发数据时的电平


2,在写IAP是使用的官方的库函数,结果串口一直收不到正确的数据。不管我发什么,收到的都是0x58或者0xF6,而且我发5个字节只能收到2个。。确定自己的程序逻辑没问题,然后怀疑是使用的库函数有问题。使用beyond compare挨着对照了一下以前写过的正确的程序。。发现系统初始化时外部晶振没有改。。在SystemInit();时就是为了/* 配置系统时钟为168M 使用外部8M晶体+PLL*/ 在函数内有一个宏定义#define PLL_M      25.。。。库函数默认的是25但是我们必须要使用8M的晶振。。所以要把25改成8.。。。。。。改完测试通过。。。。。


3,在问题2的时候自己犯了个错误。当时我把另一个程序的库文件都拷过来了替换了原来的库文件,结果直接进不了中断了。有中断程序就死了。。。如图所示

有中断时汇编显示就跳到了黄色的那句话。然后程序就死了。。其实进不了中断首先想到的是中断向量表的问题。当时一着急没想到这个问题。。复制过来的库文件是我写的IAP的APP程序,我把其中的中断向量表改了,我不是在main函数中改的,我是直接改的库函数中的偏移量,然后就把这个问题给忘了,导致找了半天终于意识到是中断向量表出了问题。。。


4,串口一上电未初始化时就开始疯狂的发乱码,等初始化完成之后就不发了。如图


解决方法:我是看的官方的例程,如果需要更新再初始化串口,如果不需要更新的话就不初始化串口。所以把串口初始化部分写在了后面的判断中。。。这样操作会出现上述问题。把串口的初始化部分写到main函数的前端就不会出现这个问题了。。至于具体为什么会这样的原因还没搞明白。。。

经过询问大神们说不初始化的时候会有浮空电平,有时出现乱发一些数据也正常。。。。


5,我在写iap升级的时候,使用的是一次性全部接收完70K的bin文件,再去升级。。后期程序越写越多,最后编译完的bin文件大于了70K导致升级不能成功。前面的$HEAD命令能接收,发完bin文件后$TAIL命令接收不到。。。。。这是由于bin文件的大小超过了70k大小的buff后面的内容无法接收了。。。。。。。。。。。。。正规的升级应该接收10k或者多少就编程一次。。。。。。。。



二,FLASH问题

1,flash的擦除

实际上是把flash的内容全部写1(擦除完再读的话读出来的全是0XFF),flash的编程要按字(32位)或半字(16位)编程,当接收的数据是奇数位是要补上0,凑够半字来编程。

2,写进flash跟读出来的不一样

注意编程flash时变量的存储接收等要用unsigned类型的。存储接收的变量类型要一致。以免造成越界问题,导致看到的数不一致


3,flash做存储用时

当时写了个程序,用flash来存数据,然后再读出来,遇到的问题是设备不断电时可以完整的读出来,设备断电后读不出了。要读多少个数我是把个数也存储在flash中的。最终发现问题是程序中一个标志位的操作有问题,每次断电后再上电会自动把这个个数写为0,导致每次都读不出来数



三,数组越界问题

1,嵌入式程序通常要求少占内存,通常变量能定义8位不定义16位。。一定要注意变量的最大值。(细心一点)。。在越界问题上,吃亏了好几次了。。。。

eg:①,我定义了一个int16_t的变量来接收flash中的一个变量值0xABCD。。结果很显然越界了。。换成uint16_t即可

②,定义了一个串口接收数据计数器uint16_t 的变量,要接收60k的APP程序,自认为足够用了,但是串口发送60K大小的文件发送的字节数大于了65535,,,又耽误了好久时间。。。

谨记:要细心



四,关于APP与IAP互跳之间的中断处理问题

跳转时中断问题还是一个比较棘手的问题。。经常跳转之后无法进入中断,然后百度了一下,自己理解大概是,跳转时只是强制改变了PC指正的位置,但是里面的中断寄存器什么的都没有变,这样中断存在,但是中断函数什么的都没有了,造成程序死掉。。我在写的过程中也遇到了问题,第一次从iap跳到app正常,但是从app跳回iap的时候由于残留的中断太多,在iap中程序死了。我的处理方式是把app中的跳转命令换成了系统复位NVIC_SystemReset();(不同的固件库可能函数名不同)其他的处理理的方式据我所知还有有①跳转之前复位或者关闭所有打开的中断②跳转后在初始化时加入RCC_DeInit();,,NVIC_DeInit ();等让中断恢复默认值。。具体可参考下面这篇**[url=]链接地址[/url] 总之要注意中断寄存器的复位。也可以直接软件复位管他什么中断寄存器残留的.从iap跳到app前可以用USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, DISABLE);来关闭串口接收中断。从app跳转回iap可以用软件复位。



五,总结一下在IAP升级中APP程序的中断向量表的偏移


1.      关于APP程序的中断向量表地址偏移(三种方法,stm32F2与F4系列通用。三种方法本质一样只是看到网上的各种例程的表现形式不一样)

① 直接操作寄存器

在APP程序的main函数的开头设置中断向量表偏移

SCB->VTOR = FLASH_BASE | 0x10000;

其中0x10000是偏移量。。也就是前面的IAP程序所占用的空间大小,要是你的main函数中有SystemInit();的话要在SystemInit();之后添加。

因为SystemInit();中有中断向量表的偏移操作

在void SystemInit (void)系统初始化函数中有初始化中断向量表的语句

#ifdef VECT_TAB_SRAM

SCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* 使用内部SRAM启动设置这一句. */

#else

SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* 使用内部FLASH启动设置这句*/

#endif

可以直接修改VECT_TAB_OFFSE的值,这个值代表偏移量。不建议这么改,不建议修改库文件,应为后面其他程序用的话经常忘了这里动过中断向量表,导致中断不能正常运行(我就因为这个浪费了快一天时间,串口就是进不了中断)

其中

#define FLASH_BASE            ((uint32_t)0x08000000) /*!<FLASH base address in the alias region */

#define SRAM_BASE             ((uint32_t)0x20000000) /*!< SRAM baseaddress in the alias region */

对应keil设置中的(这是一般程序默认的,IAP升级中APP程序的这个地方还得根据中断偏移量改)





② 使用库函数设置偏移量

在库文件中有专门的一个函数

在APP程序初始化时调用函数NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x10000);

其中/* Vector Table Base----------------------------------*/

#define NVIC_VectTab_RAM             ((u32)0x20000000)

#define NVIC_VectTab_FLASH           ((u32)0x08000000)

/***********************************************************************

Function Name  : NVIC_SetVectorTable

* Description    : Sets the vector table location andOffset.

* Input          : - NVIC_VectTab: specifies if thevector table is in RAM or

*                    FLASH memory.

**********************************************************************/

void NVIC_SetVectorTable (u32NVIC_VectTab, u32 Offset)

{

/* Check the parameters */

assert_param(IS_NVIC_VECTTAB(NVIC_VectTab));

assert_param(IS_NVIC_OFFSET(Offset));

  

SCB->VTOR = NVIC_VectTab | (Offset & (u32)0x1FFFFF80);

}


③修改库文件(不建议使用)

直接修改固件库里面的数值。在void SystemInit(void)下的

  /* Configure the Vector Table location add offsetaddress ------------------*/

#ifdefVECT_TAB_SRAM

  SCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET;/* Internal SRAM */

#else

  SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET;/* Internal FLASH */

#endif

直接修改

#define VECT_TAB_OFFSET  0x00 /*!< Vector Table base offset field.

                                   This valuemust be a multiple of 0x200. */

#define VECT_TAB_OFFSET  0x10000 /*!< Vector Table base offsetfield.

                                   This valuemust be a multiple of 0x200. */


2.关于IAP程序与APP程序keil中的设置

Stm32的flash都是从0x8000000开始的,结束地址看片子的flash大小

Stm32的sram都是从0x2000000开始的,结束地址看片子的sram大小

IAP程序基本默认就行,跟普通程序一样


在APP程序中需要设置一下偏移量



默认的条件下,图中IROM1的起始地址(Start)一般为0X08000000,大小(Size)为0X100000,即从0X08000000开始的1M空间为我们的程序存储(因为我们的STM32F4的FLASH大小是1M)。而图中,我们设置起始地址(Start)为0X08010000,即偏移量为0X10000(64K字节),因而,留给APP用的FLASH空间(Size)只有0X100000-0X10000=0XF0000(960K字节)大小了。设置好Start和Szie,就完成APP程序的起始地址设置。

       这里的64K字节,需要大家根据Bootloader程序大小进行选择,比如我们本章的Bootloader程序为22K左右,理论上我们只需要确保APP起始地址在Bootloader之后,并且偏移量为0X200的倍数即可(相关知识,请参考:[url=]链接地址[/url])。这里我们选择64K(0X10000)字节,留了一些余量,方便Bootloader以后的升级修改。

注意:设置的起始地址要与程序中设置的中断向量表的偏移量对应起来(如果给IAP程序64k的空间则APPkeil中起始地址为0x8010000相应的程序中中断向量偏移0x10000)我用的1M  flash大小的片子。。具体的大小设置,看自己的片子。。


沙发
风萧寒|  楼主 | 2017-2-8 12:24 | 只看该作者
跳转问题:


一,网上下载的例程,跳转部分的代码有差异,尤其是用的汇编那句

eg:

①Jump_To_Application  = (pFunction)(*(vu32*) (IAPSTART + 4));
__MSR_MSP(*(vu32*) IAPSTART);
Jump_To_Application();

跟踪__MSR_MSP(一般这个函数都在库文件里有,跟踪不到就用搜索找)找到汇编函数为

__MSR_MSP

    MSR MSP, r0 ; set Main Stack value
    BX r14


②//跳转到应用程序段
//appxaddr:用户代码起始地址.
void iap_load_app(u32 appxaddr)
{
if(((*(vu32*)appxaddr)&0x2FFE0000)==0x20000000)//检查栈顶地址是否合法.
{
jump2app=(iapfun)*(vu32*)(appxaddr+4);//用户代码区第二个字为程序开始地址(复位地址)
MSR_MSP(*(vu32*)appxaddr);//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)
jump2app();   //跳转到APP.
}
}

跟踪MSR_MSP找到函数为

//设置栈顶地址
//addr:栈顶地址
__asm void MSR_MSP(u32 addr)
{
    MSR MSP, r0 //set Main Stack value
    BX r14
}


③  //判断用户是否已经下载程序,因为正常情况下此地址是栈地址。
        //若没有这一句的话,即使没有下载程序也会进入而导致跑飞。
        if (((*(__IO uint32_t*)ApplicationAddress) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000)
        {
            SerialPutString("Execute user Program\r\n\n");
            //跳转至用户代码
            JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (ApplicationAddress + 4);
            Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress;


            //初始化用户程序的堆栈指针
            __set_MSP(*(__IO uint32_t*) ApplicationAddress);
            Jump_To_Application();
        }

跟踪__set_MSP找到函数为

__ASM void __set_MSP(uint32_t mainStackPointer)
{
  msr msp, r0
  bx lr
}

总结以上发现都是操作ARM的R0跟R14(LR)寄存器。

还有一种不太一样的,就是stm32F4的库函数中的跳转,如下所示

④ //测试用户app地址是不是在APPLICATION_ADDRESS位置。检测栈顶的地址,来检验app是否下载成功
    if (((*(__IO uint32_t*)APPLICATION_ADDRESS) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000)
    {
    //APPLICATION_ADDRESS + 4对应的是app中断向量表的第二项,复位地址
    JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (APPLICATION_ADDRESS + 4);
//把地址强转为函数指针
    Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress;
    //设置主函数栈指针
    __set_MSP(*(__IO uint32_t*) APPLICATION_ADDRESS);
//调用函数,实际失去app复位地址去执行复位操作
    Jump_To_Application();
    }

跟踪__set_MSP找到函数为

static __INLINE void __set_MSP(uint32_t topOfMainStack)
{
  register uint32_t __regMainStackPointer     __ASM("msp");
  __regMainStackPointer = topOfMainStack;
}

对于M4的这个库函数我也不太懂,感觉最终的操作应该跟其他的一样吧

二,关于跳转部分的代码的理解(转)


这里重点说一下几句经典且非常重要的代码:

第一句: if (((*(__IO uint32_t*)ApplicationAddress) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000)   //判断栈定地址值是否在0x2000 0000 - 0x 2000 2000之间

怎么理解呢? (1),在程序里#define ApplicationAddress    0x8003000 ,*(__IO uint32_t*)ApplicationAddress)  即取0x8003000开始到0x8003003 的4个字节的值, 因为我们的应用程序APP中设置把 中断向量表 放置在0x08003000 开始的位置;而中断向量表里第一个放的就是栈顶地址的值

也就是说,这句话即通过判断栈顶地址值是否正确(是否在0x2000 0000 - 0x 2000 2000之间) 来判断是否应用程序已经下载了,因为应用程序的启动文件刚开始就去初始化化栈空间,如果栈顶值对了,说应用程已经下载了启动文件的初始化也执行了;


第二句:    JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (ApplicationAddress + 4);   [  common.c文件第18行定义了:  pFunction   Jump_To_Application;]
                     

ApplicationAddress + 4  即为0x0800 3004 ,里面放的是中断向量表的第二项“复位地址”  JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (ApplicationAddress + 4); 之后此时JumpAddress

第三句:    Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress;
startup_stm32f10x_md_lv. 文件中别名  typedef  void (*pFunction)(void);     这个看上去有点奇怪;正常第一个整型变量   typedef  int  a;  就是给整型定义一个别名 a

void (*pFunction)(void);   是声明一个函数指针,加上一个typedef 之后  pFunction只不过是类型 void (*)(void) 的一个别名;例如:


[cpp]  http://www.aiuxian.com/article/p-864872.html http://www.aiuxian.com/article/p-864872.html



  • pFunction   a1,a2,a3;  
  •   
  • void  fun(void)  
  • {  
  •     ......  
  • }  
  •   
  • a1 = fun;  


所以,Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress;  此时Jump_To_Application指向了复位函数所在的地址;

第四 、五句: __set_MSP(*(__IO uint32_t*) ApplicationAddress);      \\设置主函数栈指针
               Jump_To_Application();                         \\执行复位函数

Jump_To_Application()是把用户代码的复位地址付给PC指针,我看到Jump_To_Application()这句代码debug的时候对应的汇编代码是

LDR r0,[pc,#12] ;相对PC的数据加载,去函数指针的地址
LDR r0,[r0,#00] ;R0做索引,无偏移,数据装载到R0,这个内容就是函数指针指向的内容,也就是函数的地址了,用户程序的起始地址;
BLX r0              ;这个不解释,说了是跳转

我们看一下启动文件startup_stm32f10x_md_vl.s 中的启动代码,更容易理解




三,关于跳转时能否不用按键,用软件标志位以及APP与IAP之间的互跳

完全可以不用按键,可以模拟一个按键信号,或者用软件的一个标志位来判断是否更新。。我设计的在flash中中存储一个值,当APP运行中需要更新时串口发来更新命令,然后在flash中存一个值之后跳到IAP部分,来读取flash中存储的那个值,如果是需要更新则更新,如果不是需要跟新标志位就直接跳转到APP部分。。。这样也不用重复上电,断电。


四,关于APP与IAP互跳之间的中断处理问题

跳转时中断问题还是一个比较棘手的问题。。经常跳转之后无法进入中断,然后百度了一下,自己理解大概是,跳转时只是强制改变了PC指正的位置,但是里面的中断寄存器什么的都没有变,这样中断存在,但是中断函数什么的都没有了,造成程序死掉。。我在写的过程中也遇到了问题,第一次从iap跳到app正常,但是从app跳回iap的时候由于残留的中断太多,在iap中程序死了。我的处理方式是把app中的跳转命令换成了系统复位NVIC_SystemReset();(不同的固件库可能函数名不同)其他的处理理的方式据我所知还有有①跳转之前复位或者关闭所有打开的中断②跳转后在初始化时加入RCC_DeInit();,,NVIC_DeInit ();等让中断恢复默认值。。具体可参考下面这篇**[url=]链接地址[/url]

关于stm32的软件复位:

STM32软件复位(基于库文件V3.5) ,对于STM32来说软件复位有两种方式:   

1)采用官方自带的软件库  
    在官方软件库的 core_cm3.h 文件里 直接提供了 系统复位的函数   

static __INLINE void NVIC_SystemReset(void)

{
SCB->AIRCR  = ((0x5FA << SCB_AIRCR_VECTKEY_Pos)    |   

(SCB->AIRCR & SCB_AIRCR_PRIGROUP_Msk)   |  

SCB_AIRCR_SYSRESETREQ_Msk);                   /* Keep priority group unchanged */
  __DSB();                                                                                       /* Ensure completion of memory access */               
  while(1);                                                                                        /* wait until reset */

}
  但是不是直接调用这个函数就OK了?    在Cortex-M3权威指南中有这么一句话:     
这里有一个要注意的问题:从SYSRESETREQ 被置为有效,到复位发生器执行复位命令,  往往会有一个延时。在此延时期间,处理器仍然可以响应中断请求。但我们的本意往往是要  让此次执行到此为止,不要再做任何其它事情了。所以,最好在发出复位请求前,先把  FAULTMASK 置位。  

  所以最好在将FAULTMASK 置位才万无一失。    同样官方 core_cm3.h 文件里也直接提供了该函数  
  static __INLINE void __set_FAULTMASK(uint32_t faultMask)

{

register uint32_t __regFaultMask       __ASM("faultmask");   

__regFaultMask = (faultMask & 1);

}
  把上面这两个函数写在一起就可以实现软件复位了~~

void SoftReset(void)

{
__set_FAULTMASK(1);      // 关闭所有中端

NVIC_SystemReset();// 复位

}
/*------




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