STM32 bootloader設(shè)計(jì)

時(shí)間：2018-11-21 11:22:01

關(guān)鍵字： bootloader STM32 stm32f103c8t6

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[導(dǎo)讀]STM32 bootloader設(shè)計(jì)??????? 使用的是STM32f103C8T6：64Kflash，在應(yīng)用程序中通過CAN把接受到的bin寫到外置 flash的指定地址處。在bootloader

STM32 bootloader設(shè)計(jì)

?????? 使用的是STM32f103C8T6：64Kflash，在應(yīng)用程序中通過CAN把接受到的bin寫到外置 flash的指定地址處。在bootloader中判斷一個(gè)單獨(dú)的標(biāo)志位看程序是否需要升級(jí)，如果需要升級(jí)，則復(fù)制外置flash處的內(nèi)容到STM32的內(nèi)置flash的指定地址處。

如：

bootloader地址：0x08000000UL?? 大?。?0K——0x2800——STM32的內(nèi)置flash

應(yīng)用程序地址：0x08002800UL?? 大?。?5K——0xB400——STM32的內(nèi)置flash

升級(jí)信息表：0x720000UL?? 大小：8K——0x2000——外置flash

升級(jí)的bin文件地址：0x08012400? 大?。?5K——0xB400——外置flash

升級(jí)信息表主要有：更新標(biāo)志，程序大小等；

bootloader設(shè)計(jì)思想：（bootloader是一個(gè)引導(dǎo)程序，復(fù)雜的CAN接收升級(jí)文件部分在應(yīng)用程序中實(shí)現(xiàn)，它只起一個(gè)拷貝和跳轉(zhuǎn)的功能）

1、判斷“升級(jí)信息表”中的標(biāo)志位是否更新，是更新，則復(fù)制“升級(jí)的bin文件地址”的內(nèi)容到“應(yīng)用程序地址”處；

2、跳轉(zhuǎn)到應(yīng)用程序處。

bootloader：BootLoader 就是在操作系統(tǒng)內(nèi)核運(yùn)行之前運(yùn)行的一段小程序。通過這段小程序，我們可以初始化硬件設(shè)備、建立內(nèi)存空間映射圖，從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個(gè)合適狀態(tài)，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核準(zhǔn)備好正確的環(huán)境。這里我們所說的Bootloader也是系統(tǒng)開機(jī)前的一段小程序，其主要任務(wù)是用來初始化串口和IAP 端口（網(wǎng)口CAN 接口等）的，通過判斷狀態(tài)是否需要從IAP 端口進(jìn)行更新應(yīng)用程序，若需要更新則從端口接收應(yīng)用程序，并存放到指定的Flash 里面，更新完成后則跳入到指定的Flash 里面執(zhí)行應(yīng)用程序。

應(yīng)用程序：即我們需要開發(fā)板實(shí)現(xiàn)功能的程序，其中應(yīng)用程序主要分為兩種：hex 文件和bin 文件。在我們經(jīng)常使用的KEIL 中默認(rèn)編譯生成的可執(zhí)行文件（應(yīng)用程序）為hex 格式的，若需要編譯生成bin 格式需要做如下修改，加入 “D:KeilARMARMCCbinfromelf.exe--bin--output ./Obj/Can_Updata.bin ./Obj/test.axf” ，重新編譯生成的 Can_Updata.bin文件存放在 Obj 文件夾下。

有幾點(diǎn)需要注意的：

1、中斷向量的重映射（應(yīng)用程序中要設(shè)置，否則無法使用中斷）

NVIC_VectTab_FLASH?——?0x8002800
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH,?0x2800);

2、跳轉(zhuǎn)到指定地址處；

static?voidjump_to_app(void)
{
??app_cb?app_start?=?(app_cb)(*(uint32_t*)(APP_START_ADDR?+?4));
?
??all_nvic_disabled();
??//all_gpio_disabled();
?
??delay_ms(100);
??__set_PSP(*(u32?*)(APP_START_ADDR));
??__set_CONTROL(0);
?
??__set_MSP(*(uint32_t?*)(APP_START_ADDR));
??NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH,0x2800);
?
??app_start();
}

部分代碼：

#include#include?"usart.h"
#include?"delay.h"
#include?"iap.h"
#include?"misc.h"

typedef?void?(*app_cb)(void);

static?void?all_nvic_disabled(void)
{
??int?i?=?0;
??for(i?=?19;?i?<?59;?i++)
??{
????NVIC->ICER[i?>>?0x05]?=?(unsigned?int?)0x01?<<?(i?&?(unsigned?char)0x1F);
??}

}

static?void?all_gpio_disabled(void)
{
??GPIO_InitTypeDef??????gpio_init;
??gpio_init.GPIO_Pin????=?0xffff;
??gpio_init.GPIO_Speed??=?GPIO_Speed_50MHz;
??gpio_init.GPIO_Mode???=?GPIO_Mode_IN_FLOATING;
??GPIO_Init(GPIOA,?&gpio_init);
??GPIO_Init(GPIOB,?&gpio_init);
??GPIO_Init(GPIOC,?&gpio_init);
??GPIO_Init(GPIOD,?&gpio_init);
}

static?void?jump_to_app(void)
{
??app_cb?app_start?=?(app_cb)(*(uint32_t?*)(APP_START_ADDR?+?4));

??all_nvic_disabled();
??//all_gpio_disabled();

??delay_ms(100);
??__set_PSP(*(u32?*)(APP_START_ADDR));
??__set_CONTROL(0);

??__set_MSP(*(uint32_t?*)(APP_START_ADDR));
??NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH,?0x2800);

??app_start();
}

int?main(void)
{
??iap_t?iap;
??uint8_t?flag;?//?0:未升級(jí)??1:已升級(jí)

??DelayInit();
??UARTInit(9600);
??GD25Q32BConfig();
??printf("uart?ok...rn");
??delay_ms(100);

??flag?=?FlashIAPReadFlag(&iap);

??printf("flag:?%dn",?flag);
??printf("iap.version:?%dn",?iap.version);
??printf("iap.size:?%dn",?iap.size);

??if(0?==?flag)
??{
????FlashCopy(APP_START_ADDR,?IAP_APP_START,?&iap);
????printf("copy?ok!n");
??}

??jump_to_app();

??return?0;
}

#include#include?"app_flash_manager.h"
#include?"iap.h"
#include?"debug.h"

//?讀取升級(jí)狀態(tài)，0:?未升級(jí);?1:?已經(jīng)升級(jí)
uint8_t?FlashIAPReadFlag(iap_t?*update)
{
??uint8_t?flag;

??spiFlashRead(IAP_INFO_START,?sizeof(iap_t),?(uint8_t?*)update);

??flag?=?update->flag;

??return?flag;
}

//?從backup_addr拷貝info->size的大小到app_addr地址處
boolean?FlashCopy(uint32_t?app_addr,?uint32_t?backup_addr,?iap_t?*info)
{
??uint8_t?upgrade_buffer[FLASH_SECTOR_SIZE];
??uint16_t?pageremain?=??FLASH_SECTOR_SIZE?-?backup_addr?%?FLASH_SECTOR_SIZE;?//?單頁剩余字節(jié)

??if(((app_addr?+?info->size?-?1)?>?APP_END_ADDR)?||?(app_addr?<?APP_START_ADDR))
??{
????return?COPY_FALSE;
??}

??if(info->size?size;
??}
??FlashErase(app_addr,?APP_BLOCK);?

??while(1)
??{
????//?分頁寫入
????memset(upgrade_buffer,?0,?sizeof(upgrade_buffer));
????spiFlashRead(backup_addr,?pageremain,?upgrade_buffer);?//?從備份區(qū)讀出pageremain字節(jié)數(shù)
????FlashWrite(app_addr,?upgrade_buffer,?pageremain);??????//?寫到程序運(yùn)行的地址處

????if(info->size?==?pageremain)
????{
??????break;?//?寫入結(jié)束
????}
????else
????{
??????backup_addr?+=?pageremain;
??????app_addr?+=?pageremain;
??????info->size?-=?pageremain;?//?減去已經(jīng)寫入了的字節(jié)數(shù)，地址都往后面偏移

??????if(info->size?>?FLASH_SECTOR_SIZE)
??????{
????????pageremain?=?FLASH_SECTOR_SIZE;?//?超過1頁數(shù)據(jù)，一頁一頁寫入
??????}
??????else
??????{
????????pageremain?=?info->size;?//?不夠1頁數(shù)據(jù)
??????}
????}
??}

??return?COPY_OK;
}

#include?"mcu_flash.h"
#include#include?"stm32f10x_flash.h"
//?STM32f103內(nèi)置flash的讀寫擦除
//?addr:地址??count:塊數(shù)量
flash_status_t?FlashErase(uint32_t?addr,?uint8_t?count)
{
??uint8_t?i;

??for(i?=?0;?i?<?count;?++i)
??{
????if(FLASH_ErasePage(addr?+?i?*?FLASH_SECTOR_SIZE)?!=?FLASH_COMPLETE)
????{
??????return?FLASH_FAILURE;
????}
??}

??return?FLASH_SUCCESS;
}

uint32_t?FlashWrite(uint32_t?addr,?uint8_t?*buffer,?uint32_t?length)
{
??uint16_t?i,?data?=?0;

??FLASH_Unlock();

??for(i?=?0;?i?<?length;?i?+=?2)
??{
????data?=?(*(buffer?+?i?+?1)?<<?8)?+?(*(buffer?+?i));
????if(FLASH_ProgramHalfWord((uint32_t)(addr?+?i),?data)?!=?FLASH_COMPLETE)
????{
??????return?i;
????}
??}
??
??FLASH_Lock();

??return?length;
}

uint32_t?FlashRead(uint32_t?addr,?uint8_t?*buffer,?uint32_t?length)
{
??memcpy(buffer,?(void?*)addr,?length);

??return?length;
}