STM32 IAP在线升级

1万 · 2015-4-12 22:03

STM32很强大的一个功能是支持IAP在线升级，IAP(In-Application Programming），即在“应用程序中编程 ",  通俗的来将是程序自己可以往程序存储器里写数据或修改程序。有了IAP功能，即使在产品发布之后也可以方便的通过预留的通信端口（如串口、USB、IIC等）对产品中的程序固件进行更新升级，而无需通过传统的JTAG方式做烧录更新。IAP功能的固件一般包含两个部分：Boot和 UserApp。其中Boot部分必须通过JATG或ISP进行烧录，APP部分可以在烧录BOOT后通过IAP升级烧入或者与BOOT合并到一起后通过JATG或ISP进行烧录。
      MCU上电后，首先运行BOOT，BOOT起来后，做如下操作：
      1.对APP部分做校验，如果校验失败，认为APP出现异常，自动切换到升级流程（流程3），反之，跳转到APP执行（流程4）；
      2.检查升级标志，看是否需要升级，如果需要升级，进入升级流程（流程3），反之，跳转到APP执行（流程4）；
      3.执行升级流程，升级完成后重置升级标志并软件复位；
      4.跳转到APP执行，APP在需要升级时，写入升级标志并软件复位。
需要注意的是：如果BOOT程序被破坏，产品就只能通过JATG或ISP进行烧录了，这一点是不能容忍的，解决的方法是我们可以对BOOT区域设置成写保护。以禁止对BOOT区域进行编程或擦除操作。
在实现IAP之前，先了解一下STM32的存储器架构和启动过程:
STM32的内部闪存地址起始于0x8000000，一般情况下，程序文件就从此地址开始写入。此外STM32是基于Cortex-M3内核的微控制器，其内部通过一张“中断向量表”来响应中断，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。而这张“中断向量表”的起始地址是0x8000004，当中断来临，STM32的内部硬件机制亦会自动将PC指针定位到“中断向量表”处，并根据中断源取出对应的中断向量执行中断服务程序。
IAP功能设计：
带IAP的功能有两个程序需要编写，一个是IAP(及BOOT)工程,一个是APP工程。设计将IAP放在STM32内部FLASH的0x80000000--0x80002000区域,大小为8K,APP放在0x80002000以后的区域，内部FALSH具体的大小由具体的芯片决定。
IAP部分核心代码如下：
//**********************************************************************************************
//  STM32F10x IAP OnlineUpdate Test-IAP Part
//  compiler: Keil UV3
//  2012-08-09 , By friehood
//**********************************************************************************************

#define APP_ADDR          (0x08002000)                            // APP地址
#define APP_CRC_ADDR          ((u32 *)(APP_ADDR+28))                // APP CRC校验码存放地址，存放在中断向量表中第七个
#define APP_CRC          ((u32)(*(u32 *)APP_CRC_ADDR))  // APP CRC校验码
#define APP_LEN          ((u32)(*(u32 *)(APP_ADDR+32))) // APP长度，存放在中断向量表中第八个

int main(void)
{
      void (**AppEntry)(void) = (void(**)(void))0x08002004; // APP mian函数地址
      void (**BootEntry)(void) = (void(**)(void))0x08000004;// BOOT mian函数地址
      u32 crcCode = 0;
      // 硬件初始化
      HWInit();
      // 对APP部分代码做CRC校验
      crcCode = GetCRC32((u8*)APP_ADDR,APP_LEN);
      // 读取升级标志，该标志存放在备份寄存器中
      g_bUpdateFlag = BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR9);
      if(g_bUpdateFlag)
      {
            // 清除升级标志
            BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR9,0x00);
      }
      // 判断时候需要做升级处理
      if(crcCode != APP_CRC || g_bUpdateFlag)
      {
            // APP校验失败或检测到APP升级时直接进入升级流程
            printf("go to boot mode,begin to upgrade..\n");
            // 进入升级流程
            UpdateProc();
            // 升级完成后跳转到BOOT,做校验检查
            BootEntry[0]();
      }
      else
      {
         // 跳转到APP执行
         printf("goto app mode..\n");
            AppEntry[0]();
      }
}
复制代码

APP部分核心代码如下：
//**********************************************************************************************
//  STM32F10x IAP OnlineUpdate Test-APP Part
//  compiler: Keil UV3
//  2012-08-09 , By friehood
//**********************************************************************************************
int main(void)
{
      void (**BootEntry)(void) = (void(**)(void))0x08000004;// BOOT mian函数地址
      // 硬件初始化
      HWInit();
      while(1)
      {
            // 是否收到升级请求
            if(g_bRevUpdateReq)
            {
                     // 设置升级标志
                     BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR9,0x01);
                     // 跳转到BOOT执行
                     BootEntry[0]();
            }
            Task1();
            Task2();
            //...
      }
}