STM32的IAP设计

manhuami2007

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。