STM32F4单片机bootloader及在线升级IAP基本原理

只看该作者 · 2023-9-30 23:59

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偏移设置原位置在启动文件中对应的系统初始化void SystemInit(void)中，因此在每一份程序的main函数要要增加一行代码设置向量表偏移，如下所示在flash基地址0x0800 0000 基础上偏移0x20000：

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SCB->VTOR = FLASH_BASE | Flag_Table.ull_vetofflen; /* Vector Table Relocation in

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示例如下：
int main(void)
{
ReadFlagTable(&Flag_Table);//将标志位的表读
SCB->VTOR = FLASH_BASE | Flag_Table.ull_vetofflen; /* Vector Table Relocation in Internal FLASH */
Sysint();//系统初始化
while(1)
{
}

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APP中升级方案如下：

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前半部分为正常逻辑流程，后半部分为升级流程，当单片机收到升级指令后，将升级文件写到另外一个APP区，最后根据发送的校验信息完成最终flag标志位的写入然后进行复位操作。

只看该作者 · 2023-10-1 00:00

测试代码如下：
单片机中将bin形式的升级文件接收到数组auch_UartRxBuf[]中，接收完成将标志位uch_updateflag置位，主循环中判断成功后，将数组auch_UartRxBuf[]写入另外一个APP对应的flash区域内。写入成功后将运行标志ull_updaterun_flag以及偏移长度ull_vetofflen写入flag分区中。然后关中断重启即可。
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只看该作者 · 2023-10-1 00:00

int main(void)
{
ReadFlagTable(&Flag_Table);//将标志位的表读
SCB->VTOR = FLASH_BASE | Flag_Table.ull_vetofflen; /* Vector Table Relocation in Internal FLASH */
Sysint();//系统初始化
for(int i=0;i<5;i++)
{
delay_ms(500);
GPIO_ToggleBits(GPIOF, GPIO_Pin_9);
}
while(1)
{
delay_ms(1000);
GPIO_ToggleBits(GPIOF, GPIO_Pin_9);
if(uch_updateflag==1)
{
uch_updateflag=0;
if(Flag_Table.ull_updaterun_flag==0x00000011)
{
ull_vetselect = 0x40000;//更换BIN文件中的偏移
if(WriteAppBinToFlash2(STM32_FLASH_APP2_BASE,auch_UartRxBuf,uch_updataLen))
{
Flag_Table.ull_updaterun_flag=0x00000022;
Flag_Table.ull_vetofflen = 0x40000;
WriteFlagTable(&Flag_Table);//将标志位的表写入
INTX_DISABLE();//close interupt
NVIC_SystemReset();//重启
}
}
else if(Flag_Table.ull_updaterun_flag==0x00000022)
{
ull_vetselect = 0x20000;//更换BIN文件中的偏移
if(WriteAppBinToFlash2(STM32_FLASH_APP1_BASE,auch_UartRxBuf,uch_updataLen))
{
Flag_Table.ull_updaterun_flag=0x00000011;
Flag_Table.ull_vetofflen = 0x20000;
WriteFlagTable(&Flag_Table);//将标志位的表写入
INTX_DISABLE();//close interupt
NVIC_SystemReset();//重启
}

}
}
}

只看该作者 · 2023-10-1 00:00

因为不同烧写地址偏移对应的bin文件不同(最大不同是向量表地址都是固定的)，所以在升级文件写入flash时要更改源码文件。
更改程序烧写首地址如图所示。

只看该作者 · 2023-10-1 00:00

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相同源码更改烧写地址后bin文件的不同。

只看该作者 · 2023-10-1 00:00

通过对比发现固定不同的是偏移，图中左边偏移为0x40000右边为0x20000，如果想要将不同的bin文件从APP1移动到APP2所在的flash区域，只需要将bin文件中的偏移更改掉即可。更改方式如下：

只看该作者 · 2023-10-1 00:00

复制

//将升级代码写入临时存储区 

u32 WriteAppBinToFlash2(u32 appxaddr,u8 *appbuf,u32 appsize)

{

        u32 t;

        u32 iapbuf[UpdatePacketMaxLen/4];//缓存

        u16 i=0;

        u32 temp;

        u32 fwaddr=appxaddr;//当前写入的地址

        u8 *dfu=appbuf;

        memset(&iapbuf,0xff,sizeof(iapbuf));

        for(t=0;t<appsize;t+=4)

        {                                                   

                temp=(u32)dfu[3]<<24;   

                temp|=(u32)dfu[2]<<16;    

                temp|=(u32)dfu[1]<<8;

                temp|=(u32)dfu[0];          

                dfu+=4;//偏移4个字节

                if((((temp)&0xFFFF0000)==(FLASH_BASE | Flag_Table.ull_vetofflen))&&(((temp)&0x0000FFFF)!=0X00000000))

                {

                        temp = ((temp)&0x0000FFFF)|(FLASH_BASE|ull_vetselect);                

                }

                iapbuf[i++]=temp;            

                if(i==UpdatePacketMaxLen/4)

                {

                        i=0; 

                        if(STMFLASH_Write(fwaddr,iapbuf,UpdatePacketMaxLen/4))

                          fwaddr+=UpdatePacketMaxLen;//偏移  UpdatePacketMaxLen=N*4

                        else

                                return FALSE;

                }

        } 

        if(i)

        {

                if(!STMFLASH_Write(fwaddr,iapbuf,i))//将最后的一些内容字节写进去. 

                        return FALSE;

        }

  return fwaddr;

}

只看该作者 · 2023-10-10 13:21

bootloader该怎么自己写啊

只看该作者 · 2023-10-10 17:34

地址映射是怎么实现的啊

只看该作者 · 2023-10-11 20:38

main地址放在哪里合适啊

只看该作者 · 2024-1-31 20:30

在读取每个4字节数据时判断偏移量是否为当前APP区域的偏移，等于就改写偏移。

if((((temp)&0xFFFF0000)==(FLASH_BASE | Flag_Table.ull_vetofflen))&&(((temp)&0x0000FFFF)!=0X00000000))
{
temp = ((temp)&0x0000FFFF)|(FLASH_BASE|ull_vetselect);
}

只看该作者 · 2024-1-31 20:30

最后补充一下boot表以及bin文件生成的知识点。
bin文件的生成需要设置一下

只看该作者 · 2024-1-31 20:31

红色圈中文件需要对应你们工程目录中的.axf文件。