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標(biāo)題: STM32F4 IAP升級(jí) Bootloader程序+上位機(jī)下載程序源碼 [打印本頁(yè)]

作者: zhouzhou1 時(shí)間: 2018-10-18 10:06
標(biāo)題: STM32F4 IAP升級(jí) Bootloader程序+上位機(jī)下載程序源碼

IAP更新操作說(shuō)明

第一個(gè)文件夾：bootloader程序

第二個(gè)文件夾：上位機(jī)下載程序源碼

第三個(gè)文件夾：需要更新下載的代碼

第四個(gè)文件：下載工具可執(zhí)行文件

第五個(gè)文件：生成的pbdr.bin文件，用于更新。

一、硬件設(shè)計(jì)：

升級(jí)下載程序采用外部硬件觸發(fā)的方式。

PB-20M4硬件板預(yù)留一個(gè)IO口處理代碼下載及更新的功能。

功能簡(jiǎn)介：開(kāi)機(jī)前若將 PB4接口與GND用杜邦線（改進(jìn)硬件后可用跳帽）短接， LED6閃爍狀態(tài)，即可進(jìn)入固件下載功能程序，然后等待串口輸入接收APP程序（.bin文件，生成方法見(jiàn)后面說(shuō)明、分段接收每包2K數(shù)據(jù)，進(jìn)行CRC校驗(yàn)），在接收完APP程序包后，斷開(kāi)PB4與地線的連接即可進(jìn)入用戶(hù)程序。

用到的資源：

指示燈DS6
一根短接線，優(yōu)化硬件后可用跳帽
串口(共地)

圖一硬件指示圖

圖二串口連接

二、軟件設(shè)計(jì)

總共涉及三部分代碼：1、Bootloader；2、Flash App；3、上位機(jī)程序

1.Bootloader；

主函數(shù)進(jìn)行任務(wù)判斷，以及IAP更新和跳轉(zhuǎn)等各項(xiàng)操作。串口中斷中運(yùn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)檢測(cè)，與上位機(jī)及握手校驗(yàn)等任務(wù)。Bootloader大小僅16K左右。

2、Flash App；

需要下載的程序，設(shè)置flash起始地址偏移量，由bootloader串口中斷中寫(xiě)到flash中去。在初始化的時(shí)候執(zhí)行跳轉(zhuǎn)，運(yùn)行該代碼程序。

3、上位機(jī)發(fā)送校驗(yàn)程序

協(xié)議如下：

/*---------------------------------------------------------------------

protocol-----|#|remainSend|#|length|data[]|CRC_check

---------------------------------------------------------------------*/

IAP不是一下子把所有BIN文件都接收過(guò)來(lái)寫(xiě)入FLASH,而是根據(jù)自己硬件的RAM空間，把BIN文件分成若干包，如每1K，2K等傳送一次，傳送當(dāng)中加上幀頭，幀尾，CRC，及總共多少包，及這是第幾包等信息封裝好的數(shù)據(jù)包，每接收一包寫(xiě)相應(yīng)FLASH,下一包對(duì)應(yīng)的FLASH地址++，如此完成固件更新。

三、上位機(jī)設(shè)計(jì)：

打開(kāi)應(yīng)用程序IAP_Download_USART\IAP_Download_USART\obj\Debug中exe文件。

或直接打開(kāi)附件中IAP_Download_USART.exe應(yīng)用程序

運(yùn)行界面

燒錄過(guò)程：

開(kāi)發(fā)環(huán)境如下：

VS2013上用Ｃ＃設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單的串口應(yīng)用程序，基于.net4.5。

主要代碼：

詳見(jiàn)附件。

四、IAP說(shuō)明

IAP（In Application Programming）即應(yīng)用編程，IAP是用戶(hù)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)，后期可以方便的通過(guò)預(yù)留通信口對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行更新升級(jí)。在實(shí)現(xiàn)IAP功能時(shí)，需要在設(shè)計(jì)固件程序時(shí)編寫(xiě)兩個(gè)項(xiàng)目的代碼，第一個(gè)項(xiàng)目程序（bootloader程序）不執(zhí)行正常的功能操作，而是只通過(guò)某種通信方式接收程序和數(shù)據(jù)，執(zhí)行對(duì)第二部分代碼的更新；第二個(gè)項(xiàng)目代碼是功能代碼（APP程序）。這兩部分項(xiàng)目代碼都同時(shí)燒錄在User Flash中，在芯片上電后，首先執(zhí)行第一個(gè)項(xiàng)目的代碼，進(jìn)行如下操作：

檢查是否需要對(duì)第二部分代碼進(jìn)行更新
如果不需要更新，則運(yùn)行第二部分代碼
若需要更新，執(zhí)行更新操
更新完成，執(zhí)行第二部分代碼

Bootloader代碼必須通過(guò)其他手段，如JTAG或ISP燒錄；第二部分代碼使用Bootloader程序IAP功能燒錄，也可以通過(guò)JTAG燒錄，以后需要更新時(shí)可以通過(guò)IAP代碼進(jìn)行燒錄。

兩部分代碼存放在flash不同的地址位置，從最低地址區(qū)開(kāi)始存放Bootloader，在其后指定位置存放APP程序。

STM32F4的內(nèi)部閃存（flash）地址起始于0x08000000,一般情況下，程序文就從此地址開(kāi)始寫(xiě)入。此外STM32是基于Cortex-M4 內(nèi)核的微控制器，其內(nèi)部通過(guò)一張“中斷向量表”來(lái)響應(yīng)中斷，程序啟動(dòng)后，將首先從“中斷向量表”取出復(fù)位中斷向量執(zhí)行復(fù)位中斷程序完成啟動(dòng)，而這張“中斷向量表”的起始地址是0x08000004，當(dāng)中斷來(lái)臨，STM32F4 的內(nèi)部硬件機(jī)制亦會(huì)自動(dòng)將PC 指針定位到“中斷向量表”處，并根據(jù)中斷源取出對(duì)應(yīng)的中斷向量執(zhí)行中斷服務(wù)程序。

IAP程序滿足的要求：

新程序必須在IAP程序之后的某個(gè)偏移量為x 的地址開(kāi)始；
必須將新程序的中斷向量表相應(yīng)的移動(dòng)，移動(dòng)的偏移量為x；

1.程序起始地址設(shè)置方法

打開(kāi)pbdr_v110工程，點(diǎn)擊Options for Target /Target選項(xiàng)卡，如圖一所示：

圖一 Flash app target 選項(xiàng)卡設(shè)置

默認(rèn)條件下，圖中IROM1的起始地址（Start）一般為0x08000000,大小1M（Size）為0x100000。而我們?cè)O(shè)置APP程序起始地址為0X08010000，即偏移量為0x10000(64K字節(jié))，留給用戶(hù)flash空間（size）是1024k-64k=960K。偏移量是定義留給bootloader程序的地址空間大小。發(fā)布者可以定義bootloader空間的大小這里我定義的是64K，偏移量為0x200的倍數(shù)即可。（本設(shè)計(jì)的bootloader只有16K左右），這里留有余量，方便bootloader以后的升級(jí)修改。

1.中斷向量表的偏移設(shè)置方法

在pbdr_v110版本中在mian.c中設(shè)置如下：

完成中斷向量表偏移量的設(shè)置

MDK編譯默認(rèn)生成.hex文件，而升級(jí)程序需要生成.bin文件。MDK自帶的格式轉(zhuǎn)換工具fromelf.exe，來(lái)實(shí)現(xiàn).axf文件到.bin文件的轉(zhuǎn)換。該工具在MDK的安裝目錄\ARM\BIN40文件夾下。通過(guò)下一步設(shè)置，可以在MDK編譯成功之后，調(diào)用fromelf.exe (注意，MDK的安裝路徑，我的路徑D:\Keil_v5\ARM\ARMCC\bin)，根據(jù)當(dāng)前工程pbdr.axf，生成一個(gè)pbdr.bin文件。存放在OBJ文件夾下。在得到.bin文件后，我們只需要將這個(gè)bin文件通過(guò)串口傳送給單片機(jī)，即可執(zhí)行代碼的下載以及升級(jí)。

五、下載驗(yàn)證：

將JTDO(PB4)與GND短接，上電后，LED燈D6開(kāi)始閃爍，說(shuō)明進(jìn)入下載更新?tīng)顟B(tài)。

絲印見(jiàn)PB-20背面。

通過(guò)TTL轉(zhuǎn)usb連上電腦端串口，打開(kāi)IAP更新軟件（打開(kāi)應(yīng)用程序IAP_Download_USART\IAP_Download_USART\obj\Debug文件夾中IAP_Download_USART.exe文件或直接打開(kāi)附件中IAP_Download_USART.exe應(yīng)用程序），打開(kāi)串口即可選則發(fā)送BIN文件進(jìn)行代碼下載。

關(guān)閉下載窗口，斷開(kāi)短接線即可運(yùn)行更新后的程序。

stm32 IAP Bootloader V1.4源碼：

/*--------------------------------------------------------------------------------------
@file: IAP_Serial
@version: V1.0
@author: Shanwu.5_W && Potter_lv
@Introduction : Unlock flash load_app from serial
--------------------------------------------------------------------------------------*/
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "stmflash.h"
#include "iap.h"
void Button_Switch_DFU_Init(void) //按鍵升級(jí)初始化
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
#define GET_BUTTON_STATE GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_3)
int main(void)
{
u8 t;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//設(shè)置系統(tǒng)中斷優(yōu)先級(jí)分組2
delay_init(168); //初始化延時(shí)函數(shù)
uart_init(115200); //初始化串口波特率為115200
LED_Init(); //初始化LED
Button_Switch_DFU_Init(); //初始化跳轉(zhuǎn)APP程序接口
while(1)
{
t++;
delay_ms(10);
if(t==30)
{
LED0=!LED0; //D6閃爍等待更新?tīng)顟B(tài)
t=0;
}
if(GET_BUTTON_STATE != 0x00) //懸空進(jìn)入更新進(jìn)程
{
if(((*(vu32*)(FLASH_APP1_ADDR+4))&0xFF000000)==0x08000000) //判斷是否為0X08XXXXXX.
{
USART_Cmd(USART2, DISABLE); //失能串口2 ，防止跳轉(zhuǎn)到App程序時(shí)死機(jī)
iap_load_app(FLASH_APP1_ADDR); //執(zhí)行FLASH APP代碼
}else
{
printf("非FLASH應(yīng)用程序,無(wú)法執(zhí)行!\r\n");
}
}
}
}

復(fù)制代碼

全部資料51hei下載地址：

IAP_release.rar (2.24 MB, 下載次數(shù): 1053)

作者: ever343 時(shí)間: 2018-11-15 14:30
謝謝分享

作者: bingnuo1023 時(shí)間: 2018-11-16 15:10
感謝分享

作者: dkydkyshow 時(shí)間: 2018-12-13 14:13
謝謝分享

作者: shenme 時(shí)間: 2018-12-18 21:53
贊一個(gè)，不錯(cuò)

作者: 煙花綻放 時(shí)間: 2018-12-21 11:52
謝謝分享

作者: ztin0501 時(shí)間: 2019-1-2 16:51
感謝分享~~

作者: dsc78 時(shí)間: 2019-1-8 09:47

感謝分享~~

作者: m4416202 時(shí)間: 2019-1-17 09:59
希望可以下來(lái)用用

作者: yutian2017 時(shí)間: 2019-1-17 21:08
謝謝分享

作者: 等等biu 時(shí)間: 2019-1-22 17:29
大家有下載的嗎？可以分享一下嗎

作者: doube08 時(shí)間: 2019-1-26 11:37

m4416202 發(fā)表于 2019-1-17 09:59
希望可以下來(lái)用用

用起來(lái)了么

作者: laifengjian 時(shí)間: 2019-2-12 19:40
學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)

作者: hellowC8051 時(shí)間: 2019-2-15 08:44
謝謝分享

作者: xiaosir 時(shí)間: 2019-4-7 17:03
好東西，學(xué)習(xí)了！

作者: hpdell 時(shí)間: 2019-4-8 16:40
謝謝分享

作者: ahai0306 時(shí)間: 2019-4-9 15:17
非常好，感謝分享。

作者: topdream 時(shí)間: 2019-4-9 16:54
這是大佬！

作者: zixiaguying 時(shí)間: 2019-4-14 12:35
上位機(jī)源碼沒(méi)有

作者: 474344468 時(shí)間: 2019-5-29 18:08
謝謝分享！

作者: 474344468 時(shí)間: 2019-5-29 18:08

zixiaguying 發(fā)表于 2019-4-14 12:35
上位機(jī)源碼沒(méi)有

有上位機(jī)的啊

作者: hylomar 時(shí)間: 2019-7-1 16:07
謝謝分享

作者: matthewroy 時(shí)間: 2019-7-2 10:40
謝謝樓主的無(wú)私分享！

作者: matthewroy 時(shí)間: 2019-7-2 18:10
樓主你好請(qǐng)問(wèn)用上位機(jī)點(diǎn)開(kāi)連接之后發(fā)現(xiàn)下位機(jī)卡死的情況

作者: byoo 時(shí)間: 2019-7-27 19:59
不錯(cuò)，謝謝了！

作者: 鬼腳七 時(shí)間: 2019-8-20 15:38
謝謝學(xué)習(xí)一下

作者: SHIROYAN 時(shí)間: 2019-9-12 10:20
感謝分享，研究一下分包粘包

作者: SHIROYAN 時(shí)間: 2019-9-12 17:38
測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)，只要點(diǎn)擊連接，單片機(jī)就會(huì)卡死，斷開(kāi)連接后單片機(jī)又恢復(fù)正常

作者: zzjj44 時(shí)間: 2019-9-26 20:27
正好需要，謝謝大神！雪中送炭！

作者: tomgong 時(shí)間: 2019-10-4 14:21
如果需求是這樣子如何實(shí)現(xiàn)：
stm32f4單片機(jī)一檢測(cè)到某個(gè)觸發(fā)條件，即擦除相關(guān)程序區(qū)域，而不是升級(jí)它。

作者: 從前有只喵嗚 時(shí)間: 2019-10-8 22:39
學(xué)習(xí)下~

作者: han1993 時(shí)間: 2019-10-10 15:13
謝謝分享

作者: chdkf 時(shí)間: 2019-10-13 18:38
謝謝大佬分享

作者: chdkf 時(shí)間: 2019-10-13 18:39
謝謝大佬分享

作者: 吉祥二月鳥(niǎo) 時(shí)間: 2019-10-14 13:31
沒(méi)有第三個(gè)文件夾

作者: jianfeii 時(shí)間: 2019-11-22 11:37
這個(gè)資料非常棒!

作者: sumissqin 時(shí)間: 2019-11-26 15:37
謝謝。下載學(xué)習(xí)下

作者: daichenghe 時(shí)間: 2019-12-16 20:56
看起來(lái)不錯(cuò)，就是沒(méi)積分下載。

作者: SamCaffrey 時(shí)間: 2019-12-19 16:17
感謝分享找了很久

作者: linda5150 時(shí)間: 2019-12-23 20:24
正需要，謝謝樓主

作者: D-偉 時(shí)間: 2019-12-30 09:48
大神，板子有鏈接沒(méi)？

作者: zhao293 時(shí)間: 2020-1-6 16:52
非常感謝分享，讓我在這個(gè)冬天非常溫暖

作者: dylan-ding 時(shí)間: 2020-1-31 11:22
請(qǐng)問(wèn)樓主你使用的通訊協(xié)議是什么？自定義的還是使用通用的協(xié)議？

作者: playeboy 時(shí)間: 2020-2-16 13:01

謝謝分享。

作者: srgbzf 時(shí)間: 2020-2-22 10:48
找了很久了，正找這個(gè)呢

作者: mebest74 時(shí)間: 2020-2-24 22:28
十分感謝！

作者: hsv23 時(shí)間: 2020-3-2 11:18
謝謝分享

作者: huangzongwu 時(shí)間: 2020-3-4 18:33
很實(shí)用的功能,我最近打算把這個(gè)模塊增加到我們儀器里面

作者: 玉簡(jiǎn)勵(lì) 時(shí)間: 2020-3-13 10:51
先收藏一下，有黑幣了再來(lái)下載

作者: jianfeii 時(shí)間: 2020-4-22 11:05
這個(gè)代碼不完整啊,只有IAP的,APP的沒(méi)有在壓縮包里面啊,應(yīng)該不能用才對(duì)

作者: nimisi 時(shí)間: 2020-4-26 10:36
收藏學(xué)習(xí)一下

作者: 一期一會(huì)619 時(shí)間: 2020-5-2 14:40
謝謝分享

作者: jach09 時(shí)間: 2020-6-16 14:17
缺少APP程序部分，范例不全�。�！

作者: 51lqlhei 時(shí)間: 2020-6-22 10:41
謝謝分享

作者: ccczx 時(shí)間: 2020-12-9 14:11
正需要這方面的資料，看介紹還是比較詳細(xì)的

作者: sunsaga1989 時(shí)間: 2020-12-20 00:24
壓縮包里面的東西不完整

作者: jach09 時(shí)間: 2021-1-27 12:14
東西不完整,缺少APP應(yīng)有程序部分的代碼�。�！

作者: Davidzz 時(shí)間: 2021-1-28 12:54
謝謝分享，剛好要用到IAP

作者: 454267390 時(shí)間: 2022-3-27 21:04
正需要這方面的資料，雪中送碳了

作者: 西點(diǎn)鐘靈毓秀 時(shí)間: 2022-7-14 17:51
已經(jīng)研究了一下，覺(jué)得可以移植到自己的開(kāi)發(fā)中。最好有下載激活的，不是使用IO激活 IAP功能就好了。

作者: 543049411 時(shí)間: 2023-10-18 09:42
感謝分享，最近也是有產(chǎn)品要用到

作者: xzh5508 時(shí)間: 2023-12-19 10:50
已經(jīng)移植到自己的程序里，仔細(xì)看邏輯，方法就行。上位機(jī)用C#寫(xiě)的，是沒(méi)有問(wèn)題的。
app程序就是用自己的程序就可以了，在里面加一行跳轉(zhuǎn)代碼，并在工程里面設(shè)置以下地址就行，壓縮包里面的說(shuō)明寫(xiě)的很清楚。

作者: 靈沉 時(shí)間: 2024-3-6 10:18
移植到stm32f103上, 跳轉(zhuǎn)時(shí)卡死, 不知道什么原因

作者: mike7575 時(shí)間: 2024-6-3 13:35
這個(gè)非常實(shí)用,謝謝分享原理

作者: wyl 時(shí)間: 2025-7-2 08:44
蟹蟹,好東西，學(xué)習(xí)了！

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