技术标签: STM32 IAP升级 STM32 IAP STM32 IAP STM32 IAP HAL
STM32 MCU的内部FLASH有特定的起始地址(0x80000000),而STM32在启动时,会检测启动控制管脚BOOT0和BOOT1的状态,如果是指定从FLASH启动(另外两种是SRAM启动和ISP对应的内部存储启动),则会进行地址映射,将0x80000000映射为0地址,而0地址和字1地址(0x80000004),里面存放的分别是栈顶地址(指示内存SRAM可用空间,是SRAM的0地址+有效空间后的那个地址)和复位中断响应服务程序地址。CPU取了栈顶地址,作为后续SRAM操作时的参数。0x80000004也是发生中断时,MCU查询中断服务程序地址所用的中断向量表基址。复位时从第一个字地址取复位中断服务程序地址,在复位中断服务程序里跳转执行SystemInit()函数,执行完再跳转执行__main函数,最终跳转到main()函数(启动过程简图参见https://blog.csdn.net/hwytree/article/details/103565679)。
对于IAP的实现,比较好的方式是分为两部分代码,boot和app部分,boot部分和原来的启动过程相同,只是main()函数里是升级操作控制过程程序,执行完后,重新映射中断向量表为app程序的中断向量表,通过获取app程序中断向量表里的复位中断服务程序地址,跳转执行最终实现运行app程序的main()函数。
app存放于FLASH的另外一个区域,对于STM32CUBEIDE工具,修改app程序下载的起始地址和范围,需要修改 STM32***TX_FLASH.ld。如将FLASH (rx) : ORIGIN = 0x8000000, LENGTH = 128K 一句,修改为 FLASH (rx) : ORIGIN = 0x8008000, LENGTH = 96K。SRAM的栈顶地址也可以修改(限制程序运行时使用的RAM范围),如下图所示位置:
boot代码里如下类似的代码,检查app存储空间首地址里存放的是否是有效栈顶地址, 以验证新的app程序是否已写到Flash存储空间(可选方式,可用其它方式替代)。注意app代码占用FLASH的地址区域,不能与boot代码的地址区域重叠。
#define FLASH_APP_ADDR 0x8004000
if ((*(__IO uint32_t*) FLASH_APP_ADDR) == 0x20010000) // RAM (xrw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 64K
app程序里,还需要设置一项中断矢量表偏移地址量,偏移量对应app在Flash烧录的地址偏移量。
根据已设置的app偏移地址
改为
不同类型的芯片,HAL库有差异,如果VECT_TAB_OFFSET不在上面的文件定义,则需要在工程目录,搜索出VECT_TAB_OFFSET定义的位置,并做相应的调整设置。如STM32F103ZET6的修改是在库文件system_stm32f1xx.c里修改:
原始文件为
修改为
对于STM32F0系列,又有所不同,没有可设置跳转的功能,中断矢量表放在内部RAM的初始空间,因此不设置跳转,而是将中断矢量表从FLASH拷贝到RAM,并正确指定程序所用的RAM空间段:
对于STM32CUBEIDE,在Windows-Show View里去找到Build Analyzer可以看到对存储空间的占用情况。如:
本设计的boot部分,一般情况下占用空间最大16KB,即地址偏移0x4000足够。同样的应用代码,不同芯片型号HAL库编译后的空间大小不一样,如果超过16KB,则可以稍加扩大到20KB即可。
如果直接将boot和app部分通过ST-LINK进行烧录,注意在boot和app分开情况,在对芯片内部FLASH进行擦除时,实现部分擦除(只擦除烧录的扇区)后再写入。 STM32CUBEIDE默认对所设置的FLASH地址空间对应的扇区做全部擦除后再写入,对于所设置的FLASH地址空间外的物理FLASH空间不做擦除。因此boot和app程序部分,设置好不重叠的FLASH地址空间,则程序可以分别烧录进去而不会产生影响。如果需要对烧录进行更灵活的控制或者查看FLASH情况,可以用STM32CubeProgrammer软件(或STM32 ST-LINK Utility)。
对于app程序,需要生成.bin文件,从而boot程序,通过外部接口接收此文件内容并放置于Flash特定开始地址。对于STM32CUBEIDE,在post build设置中设置
arm-none-eabi-objcopy "${ProjName}.elf" -O binary "${ProjName}.bin"
boot程序建议采用芯片内部时钟供时钟,app基于应用要求采用外部时钟或内部时钟供时钟,如此,boot程序过程不受外部时钟故障的影响。
基本跳转函数:
void JumpAPP(void) {
uint32_t JumpAddress;
pFunction Jump_To_Application;
//Check
if ((*(__IO uint32_t*) FLASH_APP_ADDR) == 0x20010000) // RAM (xrw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 64K
{
HAL_Delay(1);
// Jump to user application //
JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (FLASH_APP_ADDR + 4);
Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress;
// Initialize user application's Stack Pointer //
__set_MSP(*(__IO uint32_t*) FLASH_APP_ADDR); //reset stack top; optional if stack to not changed
HAL_Delay(1);
Jump_To_Application(); //jump to app reset responding procedure
} else {
//No APP found!
}
}
STM32C011J6M3完整IAP工程(boot和app两部分)代码(基于STM32CUBEIDE)下载地址:
https://download.csdn.net/download/hwytree/86152722
STM32G030F6P6完整IAP工程(boot和app两部分)代码(基于STM32CUBEIDE)下载地址:
https://download.csdn.net/download/hwytree/86152922
STM32L031K6T6完整IAP工程(boot和app两部分)代码(基于STM32CUBEIDE)下载地址:
https://download.csdn.net/download/hwytree/12839400
STM32F030K6T6完整IAP工程(boot和app两部分)代码(基于STM32CUBEIDE)下载地址:
https://download.csdn.net/download/hwytree/13055170
STM32F103ZET6完整IAP工程(boot和app两部分)代码(基于STM32CUBEIDE)下载地址:
https://download.csdn.net/download/hwytree/12984489
STM32F105RCT6完整IAP工程(boot和app两部分)代码(基于STM32CUBEIDE)下载地址:
https://download.csdn.net/download/hwytree/13082320
STM32F205RGT6完整IAP工程(boot和app两部分)代码(基于STM32CUBEIDE)下载地址:
https://download.csdn.net/download/hwytree/13084599
STM32F302CBT6完整IAP工程(boot和app两部分)代码(基于STM32CUBEIDE)下载地址:
https://download.csdn.net/download/hwytree/13081669
STM32F407ZET6完整IAP工程(boot和app两部分)代码(基于STM32CUBEIDE)下载地址:
https://download.csdn.net/download/hwytree/13009224
STM32F429IGT6完整IAP工程(boot和app两部分)代码(基于STM32CUBEIDE)下载地址:
https://download.csdn.net/download/hwytree/13098995
STM32F767IGT6完整IAP工程(boot和app两部分)代码(基于STM32CUBEIDE)下载地址:
https://download.csdn.net/download/hwytree/13101413
STM32H743VIT6完整IAP工程(boot和app两部分)代码(基于STM32CUBEIDE)下载地址:
https://download.csdn.net/download/hwytree/15136689
Windows操作系统版本,与嵌入式版本握手协议配合,可进行IAP升级操作。
PC软件下载地址:
https://download.csdn.net/download/hwytree/13009428
通过进一步优化代码,可以略微减少Boot版本大小,节约FLASH空间给APP用。通过采用"Size"优先的编译方式,也可以有效的减少版本大小,设置方式可参考:https://blog.csdn.net/hwytree/article/details/103125176 。
建议FLASH大于等于32K的MCU采用IAP升级,低于32K的MCU采用 STM32 ISP升级设计(HAL完整例程及下载界面软件) 。
-End-
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