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STM32\GD32 IAP 在线升级

本文以STM32为例,介绍详细介绍了在线升级(IAP,在线应用编程)的项目配置方法和程序实现逻辑,可使用串口在线升级或CAN等其他通信协议实现。在讲解升级基础逻辑的同时也给出了STM32相关配置代码及KEIL 的配置方法。

IAP 操作逻辑

涉及到 FLASH 中程序代码的改动,直接更新自身代码是不安全的。一种简单的实现方法是将存储器分为两个区域,一部分存储应用程序APP,用于实现业务功能;一部分存储Bootloader,用于更新APP。

程序先进入 Bootloader ,根据配置进行程序更新或直接跳转APP。

其中涉及到的几个核心问题有跳转、程序写入、APP地址偏移,其他的抢权或配置可以根据自身应用进行设计。

跳转 APP

jump_app 函数用于实现程序跳转功能,首先对APP数据进行了简单的判断,若程序文件出现明显错误则跳入死循环,防止程序跑飞。

跳转前需使用 __disable_irq(); 关闭中断,防止主程序已经跳转APP,但是Bootloader中的中断触发,导致程序发生混乱。

#define ADDR_START	0x8020000
#define ADDR_END 0x803ffff

__asm void MSR_MSP(uint32_t addr) 
{
    MSR MSP, r0 			//set Main Stack value
    BX r14
}

void jump_app(void)
{
	if((((*(uint32_t*)(ADDR_START+4))&0xFF000000)==0x08000000)
		&&(((*(uint32_t*)ADDR_START)&0x2FFE00000)==0x20000000))
	{
		__disable_irq();
		jump2app=(appfun)*(uint32_t*)(ADDR_START+4);
		MSR_MSP(*(uint32_t*)ADDR_START);
		jump2app();
	}
	else 
	{
		for(;;);
	}
}

APP 设计

APP程序在FLASH中的存储位置有偏移,在 main 函数一开始的位置需加入

SCB->VTOR=FLASH_BASE|0x20000;

因为 Bootloader 中需要在跳转前关闭中断,所以在应用程序中,完成初始化工作后需要重新打开中断(如果程序中使用的中断的话)。

__enable_irq();

在 Options for Target => Target => IROM1 处根据实际 FLASH 分配情况,修改地址

 Options for Target - Target - IROM1

APP 应用程序在线调试

完成上面步骤,Bootloader 和 APP 已经可以正常工作,但是 APP 项目无法在线调试。下面需要配置仿真器程序偏移地址,实现在线调试。

在 Options for Target => Utilities => Settings,修改起始地址。

IAP_Programming Algorithm

创建一个 ini 文件,内容为

SP = _RDWORD(0x08020000);
PC = _RDWORD(0x08020004);

在 Options for Target => Debug => Initialization File 中设置为该文件

 Options for Target - Debug - Initialization File

问题排查

跳转后进入 HardFault_Handler(void)

Bootloader 中跳转前需要要使用 __disable_irq(); 否则在应用程序中,初始化完成前,Bootloader的中断触发会试图跳回到 Bootloader 中,触发 HadrFault。

应用程序中无法使用中断

在 Bootloader 中关闭中断后,在应用程序中需要重新开启才能使用中断。

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