STM32的IAP设计

manhuami2007 · 发表于 2016-11-24 09:18:53

IAP(In-Application Programming)指当系统安装在终端产品上后，具有更新固件的能力。这个功能可以使用任何通讯协议（如CAN、USART、USB）对片上的内存进行重新编程。

IAP原理
IAP程序在FLASH中的存储方式如下图:

IAP实际上是将应用程序分成两部分：

IAP程序
应用程序

IAP程序存放到FLASH的起始地址，这样设备复位后先执行IAP程序，再由IAP程序判断是更新应用程序还是直接跳转到应用程序。
也就是说在产品出厂时，将本来只有应用程序一个bin文件组成的产品，变成由IAP程序与应用程序2个bin文件组成。然后分别烧写到不同的内存地址，如上图IAP程序烧写到起始地址为0x08000000，应用程序烧写到0x08002000上。
注意：

IAP程序必须从起始地址0x08000000开始烧写
应用程序烧写时注意不要将IAP程序擦掉，即烧写时不要擦除整片FLASH

以后需要IAP更新程序的时候只是更新应用程序，即只擦除应用程序所在的FLASH的扇区，再重新烧写更新的应用程序。
所以在编写IAP程序之前要先想好3件事情：

怎么将IAP驱动程序与应用程序分区
通过哪种方式更新应用程序，UART、USB等
什么时候跳转应用程序

IAP设计
以我做过的一个项目为例：使用STM32F103RC芯片，产品启动2s内接受到相应的串口数据，则进入应用程序更新流程，否则跳到应用程序中执行。IAP程序存放在内存地址0x08000000~0x08002FFF。剩余的FLASH存放应用程序。注意IAP的存储区不要设置的过小，否则有可能越界与应用程序冲突，也不要太大造成浪费（如何确定IAP程序在FLASH中的大小可以看我的另一篇文章）。
1. IAP程序设计
IAP程序的流程如下图所示，若要更新程序则

擦除应用程序所在FLASH区
串口接收一部分数据烧写一部分数据，直至数据接收完全
关闭使用的外设，并复位使用的外设如串口、定时器
跳转到应用程序

跳转程序的代码如下：
typedef void (*pFunction)(void);unsigned char jumpToApp(){ unsigned int JumpAddress; pFunction Jump_To_Application; //因为程序的第一个字为栈顶地址 //所以判断栈顶地址是否在RAM中 if (((*(__IO uint32_t*)ApplicationAddress) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000) { //程序的第二个字存放的是复位函数的地址， //通过这个地址跳转的应用程序中 JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (ApplicationAddress + 4); Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress; //指向应用程序的栈顶 __set_MSP(*(__IO uint32_t*) ApplicationAddress); //执行应用程序的复位函数 Jump_To_Application(); } return JUMP_ERROR;}程序修改完成后要开始设置IAP程序的烧写地址，以KEIL IDE为例，如下图设置：

2.应用程序设计
应用程序的设计不需要更改，只需要更改下烧写地址，以KEIL IDE为例，如下图设置：

3.烧写
烧写分两种方法

keil 烧写
jlink的J-Flash烧写bin文件

使用keil烧写则按照上面的设置方法直接烧写就可以了，可以先烧些IAP驱动程序，也可以先烧些应用程序。
使用bin文件通过jlink烧写则需要将

生成bin文件
修改jlink设置

生成bin文件需要在 Project->Options for Target中的User中设置，如下图所示：

1. 勾选Run #1
2. 添加语句其组成为
fromelf.exe所在路径 --bin --output 输出bin文件路径输入的axf路径
我的设置如下：D:\Program Files (x86)\keil-arm\ARM\ARMCC\bin\fromelf.exe --bin --output ./iap.bin ./output/iap.axf
这样就能在指定的位置生成bin文件
通过j-flash文件分别加在这两个bin文件进行烧写，注意加载bin文件的时候需要改变起始地址，IAP程序的起始地址是0x8000000,我的应用程序的地址是0x8003000。如下图所示

总结
IAP的程序设计分为两部分：

IAP驱动程序
应用程序（原来的程序）

IAP驱动程序负责开机之后的流程处理：

是否更新的应用程序
如何接受更新的应用程序代码(bin文件)
是否跳转到应用程序

应用程序无需什么修改，只是更改下keil的设置即可。

STM32的IAP设计

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