關(guān)注、星標(biāo)公眾號(hào)，不錯(cuò)過(guò)精彩內(nèi)容

作者：strongerHuang

對(duì)于軟件工程師來(lái)說(shuō)，代碼升級(jí)（或程序更新）算是必備基礎(chǔ)知識(shí)。

下面將介紹關(guān)于編程的基礎(chǔ)知識(shí)，以及結(jié)合STM32官方提供的Demo講述一下關(guān)于編程的內(nèi)容。

一、關(guān)于ISP、ICP、IAP

1.ISP

ISP：In System Programing，在系統(tǒng)編程。

比如：使用STC-ISP對(duì)STC芯片編程，利用Flash loader對(duì)STM32編程等。

支持ISP的芯片一般在芯片內(nèi)部固化了一段（用ISP升級(jí)的）boot程序。

2.ICP

In Circuit Programing，在電路編程。

ICSP：In-Circuit Serial Programming，在電路串行編程 。如：對(duì)EEPROM編程等。

ICP編程方式網(wǎng)上各有說(shuō)法，從字面含義（在電路）來(lái)說(shuō)，所有處于編程的芯片都需要上電，都處于電路中。不嚴(yán)格來(lái)說(shuō)利用J-Link、ST-Link、e-Link32等工具進(jìn)行編程也屬于在電路編程（ICP）。

在維基百科中，在系統(tǒng)編程(ISP)，也稱為在電路串行編程(ICSP)。

3.IAP

In applicating Programing，在應(yīng)用編程。

這里是本文說(shuō)的重點(diǎn)，可以簡(jiǎn)單理解為：在程序運(yùn)行的過(guò)程中進(jìn)行編程（升級(jí)程序，更新固件）。

IAP是 用戶自己的程序在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)User Flash的部分區(qū)域進(jìn)行燒寫(xiě)，目的是為了在產(chǎn)品發(fā)布后可以方便地通過(guò)預(yù)留的通信口對(duì)產(chǎn)品中的固件程序進(jìn)行更新升級(jí)。[來(lái)自百度百科]

IAP通信口

IAP的通信口有許多種：UART串口、ETH以太網(wǎng)、I2C、SPI......等。按理說(shuō)只要能傳輸數(shù)據(jù)的通信口都能實(shí)現(xiàn)IAP的功能。

本文結(jié)合STM32官網(wǎng)提供的例程，利用UART在應(yīng)用編程（IAP）。

二、關(guān)于Ymodem協(xié)議

YModem是一種文件傳輸?shù)膮f(xié)議，由XModem協(xié)議演變而來(lái)的，每包數(shù)據(jù)可以達(dá)到1024字節(jié)，是一個(gè)非常高效的文件傳輸協(xié)議。

更多介紹可參考百度百科：

https://baike.baidu.com/item/Ymodem

協(xié)議傳輸流程：

其中幾個(gè)字符的ASCII碼

字符	ASCII碼16進(jìn)制
SOH	0x01
STX	0x02
ACK	0x06
NAK	0x15
EOT	0x04
C	0x43

1.起始幀

SOH + 00 + FF + filename + filesize + NULL + CRCH + CRCL

起始幀是文件傳輸發(fā)送端發(fā)的第一條重要消息.

filename表示傳輸文件的文件名.

filesize表示需要傳輸文件的大小.

CRCH + CRCL 表示整條幀(去掉前三個(gè)字節(jié))的CRC16校驗(yàn).

2.數(shù)據(jù)幀格式

STX/SOH + [編號(hào)] + 編號(hào)的反碼 + data[0] + data[1] + data[2] + … + CRCH + CRCL

SOH 表示有128個(gè)字節(jié), 有的也只用SOH傳輸數(shù)據(jù).

STX 表示有1024個(gè)字節(jié).

CRCH + CRCL 表示整條幀(去掉前三個(gè)字節(jié))的CRC16校驗(yàn).

如果傳輸最后一條字節(jié)不足128個(gè)字節(jié), 則用1A填充

3.結(jié)束幀的數(shù)據(jù)格式

SOH + 00 + FF + NULL + NULL + … + NULL + CRCH + CRCL

以上部分內(nèi)容授權(quán)轉(zhuǎn)自：

https://blog.csdn.net/weixin_41294615/article/details/104652105

三、ST官網(wǎng)IAP例程

ST官網(wǎng)提供的IAP例程有很多很多，比如：

庫(kù)：有使用標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)（SPL）的、有使用硬件抽象層庫(kù)（HAL）的；

通信口：有使用USART的，有使用I2C的，有使用ETH的等。

MCU型號(hào) ：STM8S、STM32F1、F4、L1等幾乎全系列都有。

ST官網(wǎng)提供的各種IAP，其方法和原理其實(shí)都類似：就是將程序文件（二進(jìn)制文件）寫(xiě)入FLASH。

本文以最簡(jiǎn)單的基于（STM32F10x）利用SPL庫(kù)+UART的IAP為例來(lái)給大家講述一下。（復(fù)雜都是從基礎(chǔ)開(kāi)始，后續(xù)逐步為大家更新更高級(jí)的IAP功能）

STM32F10xxx in-application programming using the USART官方地址：

https://www.stmicroelectronics.com.cn/content/st_com/en/products/embedded-software/mcus-embedded-software/stm32-embedded-software/stm32-standard-peripheral-library-expansion/stsw-stm32008.html

（提示：公眾號(hào)不支持外部鏈接，請(qǐng)復(fù)制鏈接到瀏覽器下載）

相關(guān)參考文檔和代碼例程都在這個(gè)網(wǎng)址下載，下一章節(jié)針對(duì)這里該IAP講述幾點(diǎn)重要內(nèi)容。

我下載后上傳至百度網(wǎng)盤(pán)地址：

https://pan.baidu.com/s/1umdwlShsJpL8rLdeb9n6Cw

密碼：2t3j

（提示：該鏈接后期可能會(huì)失效，建議到官網(wǎng)下載）

四、IAP例程幾個(gè)要點(diǎn)

1.例程概要說(shuō)明

該代碼工程基于STM32F1，使用UART通信口，利用超級(jí)終端（上位機(jī)）、通過(guò)YModem協(xié)議實(shí)現(xiàn)代碼程序的數(shù)據(jù)傳輸和寫(xiě)入Flash。

2.IAP軟件工程

我們解壓（上面）下載好的軟件工程包，進(jìn)入目錄，通過(guò)MDK-ARM（為例），如下圖;

本文以MDK-ARM為例，你也可以通過(guò)EWARM、TrueSTUDIO等工具打開(kāi)。

因該工程代碼是之前用MDK-ARM V4版本建立的，現(xiàn)在用V5版本打開(kāi)會(huì)提示如下信息：

只需要點(diǎn)擊“Migrate to Device Pack”即可，V5版本使用了“設(shè)備支持包”，這里大概意思就是使用設(shè)備支持包兼容以前老版本工程。

選擇對(duì)應(yīng)的目標(biāo)（我們以F103ZE為例，選擇大容量、小容量在于他們的FLASH頁(yè)大小不一樣），選擇10E-EVAL，如下圖：

直接編譯，沒(méi)有錯(cuò)誤警告，此時(shí)，如果有對(duì)應(yīng)的板卡，可直接下載。

提示：

1.前提：MDK下載、安裝

2.什么是目標(biāo)？ 簡(jiǎn)述工作空間、工程、目標(biāo)

3.說(shuō)明

這個(gè)程序只是IAP程序，放在以0x0800 0000為起始的地址。而IAP程序的作用是將應(yīng)用程序（二進(jìn)制文件）下載到應(yīng)用程序?qū)?yīng)的地址。

因此，我們會(huì)將FLASH劃分我兩個(gè)區(qū)域：IAP程序區(qū)域，APP程序區(qū)域。

這里IAP程序有兩個(gè)作用：1.對(duì)APP程序編程；2.引導(dǎo)程序跳轉(zhuǎn)至應(yīng)用程序。所以，這段APP程序也叫BootLoader。

為防止IAP程序不被(第一部分代碼)不被意外破壞，一般建議對(duì)IAP程序進(jìn)行“寫(xiě)保護(hù)”。

這個(gè)APP地址0x0800 3000是怎樣來(lái)的呢？

見(jiàn)IAP程序代碼：

所以，我們APP應(yīng)用程序的其起始地址就必須對(duì)應(yīng)為0x0800 3000 才行。不然，跳轉(zhuǎn)之后沒(méi)有應(yīng)用程序，則會(huì)出錯(cuò)。

提示：

它這里是通過(guò)按鍵方式選擇執(zhí)行IAP，還是執(zhí)行APP；一般建議通過(guò)倒計(jì)時(shí)（比如5s）：5s之內(nèi)通過(guò)串口選擇下載，否則自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到APP程序執(zhí)行。這里就需要自己根據(jù)情況修改代碼。

Demo里程可以通過(guò)選擇3跳轉(zhuǎn)到APP程序，初學(xué)者可以直接不使用按鍵判斷，進(jìn)行測(cè)試，如下圖，修改一下：

五、APP代碼和地址問(wèn)題

上一章節(jié)是講述的IAP程序，本節(jié)講APP程序修改地址的問(wèn)題。

1.添加代碼

在代碼開(kāi)始設(shè)置向量表偏移：

NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x3000);

0x3000代表偏移量

2.修改配置

project -> Options 

3.生成Bin

具體可以參看我另外一篇文章：

MDK-ARM如何生產(chǎn)Bin文件

4.APP程序代碼

為方便大家學(xué)習(xí)，我提供在按照上面修改過(guò)的APP代碼工程給大家下載，地址和上面一樣：

https://pan.baidu.com/s/1umdwlShsJpL8rLdeb9n6Cw

密碼：2t3j

六、超級(jí)終端安裝，程序下載

1.超級(jí)終端下載、安裝

官方提供的文檔是HyperTerminal超級(jí)終端下載程序，這個(gè)可以百度谷歌搜索下載安裝。我這后面一直使用SecureCRT這款終端，這終端屬于商業(yè)軟件，但在網(wǎng)上可以找到很多po解的辦法。

為方便大家調(diào)試，我這里提供下載鏈接

https://pan.baidu.com/s/13yjA9q0Eltfer4oLPbGceQ

密碼：5r5m

（提示：該鏈接后期可能會(huì)失效，建議到官網(wǎng)下載）

2.程序下載

硬件連接好，將生成的程序文件（Demo.bin）放在指定位置（為方便測(cè)試下載，我拷貝到桌面）-> 打開(kāi)終端 -> 鍵盤(pán)按1 ->選擇文件 ->下載完成 -> 鍵盤(pán)按3 執(zhí)行程序。

以上內(nèi)容就是關(guān)于STM32 + IAP + Ymodem的基礎(chǔ)知識(shí)和例程說(shuō)明，希望對(duì)你有幫助。

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