STM8L IAP升级过程记录

1万 · 2020-2-6 09:14

一、介绍

1) IAP简介

所谓的IAP即应用程序中编程(In-application programming),即可以在产品出厂后，更新程序。既然可以更新程序，那么就要有程序负责这部分功能，这个程序就叫做BootLoader,而被更新的程序就叫做Application.

2)官方BooLoader

如果只是想使用这个功能，而不用自己编写BootLoader，ST官方已经内置了Bootloader,参考文档《AN2659.pdf》中：点击下载

根据上面的文档，可以了解，ST官方已经在STM8中内置了Bootloader，然后参考文档《UM0560.pdf》,点击下载，可以查看自己要使用的MCU是否支持内置的Bootloader，还有支持什么通信方式。

我使用的这颗MCU官方的Bootloader只支持USART方式通信，而我们的项目需求是使用SPI方式通信，因此需要自己开发Bootloader。

如果使用官方的Bootloader，则《UM0560.pdf》文档里面有详细的升级协议，可以根据协议进行对接。

1万 · 2020-2-6 09:15

3)自己编写BootLoader注意点
如果自己编写Bootloader，则需要注意几个方面：

1.中断向量表的重定向
参考文档《STM8L IAP 应用程序中编程指导.pdf》中的说明，点击下载，如下图

可以看到，当Application中发生中断的时候，会跳转到0x8000地址处，因此在Bootloader中需要将中断进行重定向，使之能够跳转到Application中的中断向量表中去。

2.Bootloader与Application的大小以及数据的写入
这个要根据自己的项目实际情况来确定大小以及区块位置，下面将会详细说明。

3.程序跳转
程序跳转可以分为Bootloader跳转到Application, Application跳转到Bootloader.下面将会详细说明。

1万 · 2020-2-6 09:16

二、功能实现
根据上面的说明，自己编写BootLoader需要实现以下几个方面：中断向量表、分区大小、数据写入、程序跳转

1)中断向量表
中断向量表的重定向，需要根据自己的Bootloader大小进行设置，例如，大小为4KB,则Bootloader地址范围为0x8000 ~ 0x8FFF,则可以中断向量表可以重定向如下：

/* interrupt vetor redirected app addres is 0x9000
* bld size is 4kb
*/
__root const long reintvec[]@".intvec"=
{
0x82008080,0x82009004,0x82009008,0x8200900c,
0x82009010,0x82009014,0x82009018,0x8200901c,
0x82009020,0x82009024,0x82009028,0x8200902c,
0x82009030,0x82009034,0x82009038,0x8200903c,
0x82009040,0x82009044,0x82009048,0x8200904c,
0x82009050,0x82009054,0x82009058,0x8200905c,
0x82009060,0x82009064,0x82009068,0x8200906c,
0x82009070,0x82009074,0x82009078,0x8200907c,
};

如果大小为5KB,则Bootloader地址范围为0x8000 ~ 0x93FF,则可以中断向量表可以重定向如下：

/* interrupt vetor redirected app addres is 0x9400
* bld size is 5kb
*/
__root const long reintvec[]@".intvec"=
{
0x82008080,0x82009404,0x82009408,0x8200940c,
0x82009410,0x82009414,0x82009418,0x8200941c,
0x82009420,0x82009424,0x82009428,0x8200942c,
0x82009430,0x82009434,0x82009438,0x8200943c,
0x82009440,0x82009444,0x82009448,0x8200944c,
0x82009450,0x82009454,0x82009458,0x8200945c,
0x82009460,0x82009464,0x82009468,0x8200946c,
0x82009470,0x82009474,0x82009478,0x8200947c,
};

1万 · 2020-2-6 09:17

2)分区设置
如果确定自己的BooLoader大小，然后就可以设置对应的icf文件已经flash的大小。
例如，现在使用的MCU flash地址空间为 0x8000 ~ 0xBFFF, 并且确定Bootloader的大小为5KB，则Bootloader地址为 0x8000 ~ 0x93FFF, Application地址为0x94000 ~ 0xBFFF.
首先需要找到对应MCU的icf文件，具体路径为C:\Program Files\IAR Systems\Embedded Workbench 8.0_2\stm8\config 这个要根据你自己的IAR软件安装位置来确定。
找到对应的MCU icf文件后，创建Bootloader和Application两份工程，然后将每一份工程的icf中，根据自己的分区的大小进行修改：
Bootloader修改如下：

Application中修改如下：

修改完毕后，还需要将此文件载入工程，直接在IAR中点击创建的过程，右键options —> Linker —> Configuration, 选择自己修改好的icf文件然后载入，如下：

1万 · 2020-2-6 09:17

3)数据写入
数据的写入，根据MCU的datasheeet有几种写入方式，因为是大数据写入，所以采用了块写入的方式，即每次直接写入一个块，每个块128Bytes则需要计算写入块的位置。
(0xbfff - 0x8000) / 128 = 128block 可知一共有128个块
而Application的地址范围为 0x9400 ~ 0xbfff, 则Application的起始位置是(0x9400 - 0x8000) / 128 = 40 block
也就是，Bootloader的位置为block0 ~ block 39, Application的位置为block40 ~ block127
数据的写入和擦除使用的是IN_RAM方式，代码如下：

/*
Block programming, also called standard block programming: The block is automatically erased before being programmed.
Fast block programming: No previous erase operation is performed.
Block erase
*/
IN_RAM(void bld_flash_write_block(uint16_t BlockNum,FLASH_MemType_TypeDef FLASH_MemType,uint8_t *Buffer))
//void Write_Flash_Block(uint16_t BlockNum,FLASH_MemType_TypeDef FLASH_MemType,uint8_t *Buffer)
{
FLASH_Unlock(FLASH_MemType);

//FLASH_EraseBlock(BlockNum,FLASH_MemType);
FLASH_ProgramBlock(BlockNum, FLASH_MemType,FLASH_ProgramMode_Fast,Buffer);
FLASH_WaitForLastOperation(FLASH_MemType);

FLASH_Lock(FLASH_MemType);
}

IN_RAM(void bld_flash_erase_block(FLASH_MemType_TypeDef FLASH_MemType))
{
uint8_t i = 0;

FLASH_Unlock(FLASH_MemType);
for (i = FLASH_START_BLOCK; i <= FLASH_END_BLOCK; i++)
{
FLASH_EraseBlock(i, FLASH_MemType);
FLASH_WaitForLastOperation(FLASH_MemType);
}

FLASH_Lock(FLASH_MemType);
}

代码中写入的时候采用的是FLASH_ProgramMode_Fast方式，即直接写入，FLASH_ProgramMode_Standard模式则是写入前先自动擦除，速度较慢。可以根据自己的需求进行选择。

1万 · 2020-2-6 09:18

4)程序跳转
Bootloadre — > Application
跳转直接采用汇编的方式，这里不再说明

void bld_goto_app()
{
asm("LDW X, SP");
asm("LD  A, $FF");
asm("LD  XL, A");
asm("LDW SP, X");
asm("JPF $9400");
}

Application —> Bootloader
当需要升级的时候，需要进入到Bootloader状态，此时可以通过一些方法，例如外部电源reset、看门狗超时复位、或者直接采用汇编的方式跳转，如下：

void app_goto_bld()
{
asm("LDW X, SP");
asm("LD  A, $FF");
asm("LD  XL, A");
asm("LDW SP, X");
asm("JPF $8000");
}

不过，在使用这种方式之前，最好要 enableInterrupts();，否则会有一些有趣的事情发生。。。

1万 · 2020-2-6 09:18

5)BootLoader如何确定要升级？

这个各有各的方法，目前简单采用向EEPROM中写入特殊字符来判断。