浅析STM32 Bootloader设计

只看该作者 · 2015-3-23 23:28

不需要拆机就能对产品进行固件升级是很多人想要的效果，不仅方便而且节省精力和成本。那么如何完成这项工作呢?接下来所介绍的Bootloader就可以完成这项工作，通过Bootloader引导程序完成固件的升级。下面来浅析STM32 Bootloader设计。

本文引用地址：http://www.**/article/174370.htm

　　设计思想

　　由Bootloader负责检测SD卡中是否有固件更新所需的BIN文件。如果检测到所需要的BIN文件，则开始复制文件更新固件。更新结束后跳转到指定的地址开始执行最新的程序。可以在论坛的ARM版块找到liklon的帖子：两份简单的 Bootloader 程序。链接为：http://forum.**/thread/238997/1帖子里已经共享了两份简单的STM32Bootloader程序，一份是利用znFAT进**上文件操作，第二份是利用FATFS进行文件操作。

只看该作者 · 2015-3-23 23:28

知识要点

　　STM32内部FLASH的起始地址为0X08000000,Bootloader程序文件就从此地址开始写入，存放APP程序的首地址设置在紧跟Bootloader之后。当程序开始执行时，首先运行的是Bootloader程序，此时Bootloader检测SD卡中的BIN文件并将其复制到APP区域使固件得以更新,固件更新结束后还需要跳转到APP程序开始执行新的程序,完成这最后这一步要了解Cortex-M3的中断向量表：

　　程序启动后，将首先从“中断向量表”取出复位中断向量执行复位中断程序完成启动，当复位中断程序运行完成后才跳转到main函数。由此可见，在最后一步的设计中需要根据存放APP程序的起始地址以及中断向量表来设置栈顶地址，并获取复位中断地址跳转到复位中断程序。接下来开始分析程序设计步骤。

只看该作者 · 2015-3-23 23:28

Bootloader程序设计

　　1.确定存放APP程序的首地址

　　#define FLASH_APP_ADDR 0x08010000 //应用程序起始地址(存放在FLASH)上一句代码中是0X08010000可以看出，留给Bootloader程序的存储空间大小为64K。存放APP程序的起始地址为0X08010000。

　　2.Bootloader检测是否有BIN文件

　　gCheckFat = f_open(&FP_Struct,"/APP/LIKLON.BIN",FA_READ);//判读gCheckFat确定上面的代码是检测是否存在liklon.bin这个文件存在，其中liklon.bin文件就是固件升级所需要的BIN文件。

只看该作者 · 2015-3-23 23:29

3.复制文件到指定地址

　　上一步中如果gCheckFat为0则表示存在所需BIN文件，则可以执行这一步。f_read (&FP_Struct,ReadAppBuffer,512,(UINT *)&ReadNum); //读取512个字节将512个字节转换为256个16位的数据存放在ChangeBuffer数组中，准备写入FLASH。FlashWrite(FLASH_APP_ADDR + i * 512,ChangeBuffer,256); //向指定地址写入读出数据向APP程序区写入512个字节的数据。按照这样读取写入，就可以完成对APP程序区的更新。

4.跳转到新程序运行

　　更新完程序后就需要跳转到新程序开始运行，具体实现看下面代码：

本文引用地址：http://www.**/article/174370.htm

　　typedef void (*iapfun)(void); //定义一个函数类型的参数
　　iapfun jump2app;
　　__asm void MSR_MSP(u32 addr) //设置堆栈指针
　　{
   　　MSR MSP, r0
   　　BX r14
　　}
　　//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)，此处查看中断向量表可知
         　　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，执行复位中断程序
   　　}
　　}

只看该作者 · 2015-3-23 23:32

　APP程序设计注意

　　1.编译软件需要做出设置：

　　在Bootloader程序中已经指定了APP程序存储的起始地址为0x08010000,所以在APP程序设计时需要将编译软件这里做出设置，修改起始地址和大小。

只看该作者 · 2015-3-23 23:33

2.修改system_stm32f10x.c文件

　　同样是针对于APP的起始地址改变而修改这里的偏移量，如上图所示。

　　文中只是简单的介绍了关于Bootloader程序的设计，作为抛砖引玉，大家可以继续深入，添加数据校验和程序加密等。

只看该作者 · 2015-3-23 23:34

今天做了个小实验，不使用mcuisp的自动控制，，手动使得boot0上拉。。
然后按下复位键，能下载

但是下载后我还没有把boot0下拉呢。也没有复位，程序就正常运行了。
从这里是不是说明bootloader将程序下载结束后会自动的跳转到用户代码
呢？？

那bootloader的流程应该是这样吧
while（1）
{
if（有下载请求）{
下载程序；
跳转到用户程序的入口
}
}

只看该作者 · 2015-3-24 08:16

不错哦，是个不错的开始。我记得官网上有实例的。

只看该作者 · 2015-3-24 08:50

energy1 发表于 2015-3-23 23:34
今天做了个小实验，不使用mcuisp的自动控制，，手动使得boot0上拉。。
然后按下复位键，能下载 ...

量产下载确实遇到同样疑惑，boot0状态不影响程序正常下载，待解

只看该作者 · 2015-3-24 18:43

量产下载确实遇到同样疑惑，boot0状态不影响程序正常下载，待解

浅析STM32 Bootloader设计

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