Iap,全名為in applacation programming,即在應(yīng)用編程,與之相對應(yīng)的叫做isp,in system programming,在系統(tǒng)編程,兩者的不同是isp需要依靠燒寫器在單片機(jī)復(fù)位離線的情況下編程,需要人工的干預(yù),而iap則是用戶自己的程序在運行過程中對User Flash 的部分區(qū)域進(jìn)行燒寫，目的是為了在產(chǎn)品發(fā)布后可以方便地通過預(yù)留的通信口對產(chǎn)品中的固件程序進(jìn)行更新升級。在工程應(yīng)用中經(jīng)常會出現(xiàn)我們的產(chǎn)品被安裝在某個特定的機(jī)械結(jié)構(gòu)中,更新程序的時候拆機(jī)很不方便,使用iap技術(shù)能很好地降低工作量.
實現(xiàn)iap有兩個很重要的前提,首先,單片機(jī)程序能對自身的內(nèi)部flash進(jìn)行擦寫,第二,單片機(jī)要有能夠和外部進(jìn)行通訊的方式,無論是網(wǎng)絡(luò)還是別的方式,只要能傳輸數(shù)據(jù)就行
通常實現(xiàn) IAP 功能時，即用戶程序運行中作自身的更新操作，需要在設(shè)計固件程序時編寫兩個項目代碼，第一個項目程序不執(zhí)行正常的功能操作，而只是通過某種通信方式(如 USB、 USART)接收程序或數(shù)據(jù)，執(zhí)行對第二部分代碼的更新；第二個項目代碼才是真正的功能代碼。這兩部分項目代碼都同時燒錄在 User Flash 中，當(dāng)芯片上電后，首先是第一個項目代碼開始運行，它作如下操作：
1）檢查是否需要對第二部分代碼進(jìn)行更新
2）如果不需要更新則轉(zhuǎn)到 4）
3）執(zhí)行更新操作
4）跳轉(zhuǎn)到第二部分代碼執(zhí)行
第一部分代碼必須通過其它手段，如 JTAG 或 ISP 燒入；第二部分代碼可以調(diào)用第一部分的功能
也就是說,將iap和app做成兩個程序,這是其中的一種策略,還有一種策略,可以把iap程序和app程序做在一個代碼中,但是那樣耦合性有點高,我們先進(jìn)行第一種嘗試.
要做iap首先我們要知道stm32的啟動流程,流程如下
單片機(jī)從0x80000000位置啟動,并將該地址當(dāng)成系統(tǒng)棧頂?shù)刂?/p>
運行到中斷向量表中,默認(rèn)的中斷向量表為0x80000004,該位置存放復(fù)位中斷
跳轉(zhuǎn)到復(fù)位中斷處理函數(shù)當(dāng)中,進(jìn)行系統(tǒng)初始化,然后運行main函數(shù)
當(dāng)我們準(zhǔn)備用iap的時候,單片機(jī)內(nèi)部是有著兩套程序的,這個時候我們就需要在iap中
和app中分別放置兩套中斷向量表,當(dāng)iap代碼中將app燒寫到flash中之后,跳轉(zhuǎn)到app的中斷向量表中,程序就可以正常執(zhí)行了,當(dāng)然需要修改某些系統(tǒng)設(shè)置,使得在app和iap階段單片機(jī)可見的中斷向量表只能有一套(具體請查看stm32芯片的啟動代碼)
而當(dāng)需要從app跳轉(zhuǎn)到iap的時候,只需要將app的中斷向量表修改成iap的中斷向量表,同時主動跳轉(zhuǎn)到iap的reset中斷處理程序,這樣就能再次開始iap流程.
這樣,在系統(tǒng)中就需要我們確定幾個東西,第一個是iap程序的中斷向量表,為0x80000004位置(80000000存放的是msp的初始值),第二個是app程序的中斷向量表,該位置需要根據(jù)iap程序的長度計算,比如iap占用了64K,那么512K的芯片而言,就還有448K的空間存放app程序,448K的最開始放置中斷向量表,位置就應(yīng)該是0x08000000+0x10004的位置.
Cortex-m3的中斷向量并不是在程序中固定的,我們可以通過修改某些寄存器來修改對于當(dāng)前應(yīng)用的中斷向量表位置.
決定中斷向量表的寄存器是如下這個
通過修改這個寄存器的值,我們可以控制對于當(dāng)前單片機(jī)應(yīng)用來說可見的向量表的位置(也就說說邏輯上我們有兩個向量表,但是同一時間只有一個運行)
以上是內(nèi)核階段的操作,在此之外我們還需要對stm32的flash進(jìn)行編程,那么就涉及到刪除的編程和擦除操作,這需要參考stm32的閃存編程手冊
首先,當(dāng)單片機(jī)復(fù)位之后,閃存式被鎖住的,需要主動去解鎖,向FLASH_KEYR寫入兩個指定的連續(xù)鍵值用于解鎖
然后將需要寫入的閃存擦除,擦除之后在進(jìn)行寫入,寫入完成,再次上鎖
對應(yīng)的代碼如下
u16 STMFLASH_BUF[STM_SECTOR_SIZE/2];//最多是2K字節(jié)
void STMFLASH_Write(u32 WriteAddr,u16 *pBuffer,u16 NumToWrite)
{
u32 secpos; //扇區(qū)地址
u16 secoff; //扇區(qū)內(nèi)偏移地址(16位字計算)
u16 secremain; //扇區(qū)內(nèi)剩余地址(16位字計算)
u16 i;
u32 offaddr; //去掉0X08000000后的地址
if(WriteAddr
FLASH_Unlock(); //解鎖
offaddr=WriteAddr-STM32_FLASH_BASE; //實際偏移地址.
secpos=offaddr/STM_SECTOR_SIZE; //扇區(qū)地址 0~127 for STM32F103RBT6
secoff=(offaddr%STM_SECTOR_SIZE)/2; //在扇區(qū)內(nèi)的偏移(2個字節(jié)為基本單位.)
secremain=STM_SECTOR_SIZE/2-secoff; //扇區(qū)剩余空間大小
if(NumToWrite<=secremain)secremain=NumToWrite;//不大于該扇區(qū)范圍
while(1)
{
STMFLASH_Read(secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE,STMFLASH_BUF,STM_SECTOR_SIZE/2);//讀出整個扇區(qū)的內(nèi)容
for(i=0;i { if(STMFLASH_BUF[secoff+i]!=0XFFFF)break;//需要擦除 } if(i { FLASH_ErasePage(secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE);//擦除這個扇區(qū) for(i=0;i { STMFLASH_BUF[i+secoff]=pBuffer[i]; } STMFLASH_Write_NoCheck(secpos*STM_SECTOR_SIZE+STM32_FLASH_BASE,STMFLASH_BUF,STM_SECTOR_SIZE/2);//寫入整個扇區(qū) }else STMFLASH_Write_NoCheck(WriteAddr,pBuffer,secremain);//寫已經(jīng)擦除了的,直接寫入扇區(qū)剩余區(qū)間. if(NumToWrite==secremain)break;//寫入結(jié)束了 else//寫入未結(jié)束 { secpos++; //扇區(qū)地址增1 secoff=0; //偏移位置為0 pBuffer+=secremain; //指針偏移 WriteAddr+=secremain; //寫地址偏移 NumToWrite-=secremain; //字節(jié)(16位)數(shù)遞減 if(NumToWrite>(STM_SECTOR_SIZE/2))secremain=STM_SECTOR_SIZE/2;//下一個扇區(qū)還是寫不完 else secremain=NumToWrite;//下一個扇區(qū)可以寫完了 } }; FLASH_Lock();//上鎖 該函數(shù)可以實現(xiàn)flash的寫入操作,接下來我們需要定義一套通訊協(xié)議用于串口數(shù)據(jù)傳輸 //串口接收緩沖區(qū) u8 serial_Buffer[SERIAL_MAX_LENGTH] = {0}; //串口接收數(shù)據(jù)長度 u16 serial_Buffer_Length = 0; u8 receiveMode = 0;//接收參數(shù)的中斷處理模型,為0的時候是命令模式,為1的時候為下載模式 u8 receiveExpectCount = 0;//串口期望接收長度 //串口中斷處理 static void SerialRecv(u8 ch) { if(receiveMode == 0) { if((serial_Buffer_Length&0x8000) == 0x8000)//已經(jīng)接收完成,系統(tǒng)還沒處理 { serial_Buffer_Length |= 0x8000;//退出 } else if((serial_Buffer_Length&0x4000) == 0x4000)//接收到回車還沒接收到換行 { if(ch == 'n')serial_Buffer_Length |= 0x8000; else { //一幀接受失敗 serial_Buffer_Length = 0; } } else {
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