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這篇文章摘自STM32開(kāi)發(fā)指南，偶然在網(wǎng)上翻到了一次，經(jīng)典的文章和大家一起分享。

IAP（?In Application Programming）即在應(yīng)用編程，?IAP?是用戶自己的程序在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)User Flash?的部分區(qū)域進(jìn)行燒寫，目的是為了在產(chǎn)品發(fā)布后可以方便地通過(guò)預(yù)留的通信口對(duì)產(chǎn)
品中的固件程序進(jìn)行更新升級(jí)。 通常實(shí)現(xiàn)IAP?功能時(shí)，即用戶程序運(yùn)行中作自身的更新操作，
需要在設(shè)計(jì)固件程序時(shí)編寫兩個(gè)項(xiàng)目代碼，第一個(gè)項(xiàng)目程序不執(zhí)行正常的功能操作，而只是通
過(guò)某種通信方式(如?USB、USART)接收程序或數(shù)據(jù)，執(zhí)行對(duì)第二部分代碼的更新；第二個(gè)項(xiàng)目
代碼才是真正的功能代碼。這兩部分項(xiàng)目代碼都同時(shí)燒錄在?User Flash?中，當(dāng)芯片上電后，首
先是第一個(gè)項(xiàng)目代碼開(kāi)始運(yùn)行，它作如下操作：

1）檢查是否需要對(duì)第二部分代碼進(jìn)行更新

2）如果不需要更新則轉(zhuǎn)到?4）

3）執(zhí)行更新操作

4）跳轉(zhuǎn)到第二部分代碼執(zhí)行

第一部分代碼必須通過(guò)其它手段，如?JTAG?或?ISP?燒入；第二部分代碼可以使用第一部分代碼IAP?功能燒入，也可以和第一部分代碼一起燒入，以后需要程序更新是再通過(guò)第一部分?IAP代碼更新。我們將第一個(gè)項(xiàng)目代碼稱之為?Bootloader?程序，第二個(gè)項(xiàng)目代碼稱之為?APP?程序，他們存放在?STM32 FLASH?的不同地址范圍，一般從最低地址區(qū)開(kāi)始存放?Bootloader，緊跟其后的就是APP?程序（注意，如果?FLASH?容量足夠，是可以設(shè)計(jì)很多?APP?程序的，這里只討論一個(gè)?APP?程序的情況）。這樣我們就是要實(shí)現(xiàn)?2?個(gè)程序：Bootloader?和?APP。STM32?的?APP?程序不僅可以放到?FLASH?里面運(yùn)行，也可以放到?SRAM?里面運(yùn)行，這里，我們將制作一個(gè)APP，用于?FLASH運(yùn)行。我們先來(lái)看看?STM32?正常的程序運(yùn)行流程，如圖?53.1.1?所示：

圖53.1.1 STM32?正常運(yùn)行流程圖

STM32?的內(nèi)部閃存（?FLASH）地址起始于?0x08000000，一般情況下，程序文件就從此地址開(kāi)始寫入。此外STM32 F10X是基于?Cortex-M3?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，?STM32?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。

在圖?53.1.1?中，?STM32?在復(fù)位后，先從?0X08000004?地址取出復(fù)位中斷向量的地址，并跳轉(zhuǎn)到復(fù)位中斷服務(wù)程序，如圖標(biāo)號(hào)①所示；在復(fù)位中斷服務(wù)程序執(zhí)行完之后，會(huì)跳轉(zhuǎn)到我們的main?函數(shù)，如圖標(biāo)號(hào)②所示；而我們的main?函數(shù)一般都是一個(gè)死循環(huán)，在?main?函數(shù)執(zhí)行過(guò)程中，如果收到中斷請(qǐng)求（發(fā)生重中斷），此時(shí)STM32?強(qiáng)制將?PC?指針指回中斷向量表處，如圖標(biāo)號(hào)③所示；然后，根據(jù)中斷源進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，如圖標(biāo)號(hào)④所示；在執(zhí)行完中斷服務(wù)程序以后，程序再次返回main?函數(shù)執(zhí)行，如圖標(biāo)號(hào)⑤所示。

當(dāng)加入?IAP?程序之后，程序運(yùn)行流程如圖?53.1.2?所示：

圖53.1.2?加入?IAP?之后程序運(yùn)行流程圖

在圖?53.1.2?所示流程中，?STM32?復(fù)位后，還是從?0X08000004?地址取出復(fù)位中斷向量的地址，并跳轉(zhuǎn)到復(fù)位中斷服務(wù)程序，在運(yùn)行完復(fù)位中斷服務(wù)程序之后跳轉(zhuǎn)到IAP?的?main?函數(shù)，如圖標(biāo)號(hào)①所示，此部分同圖53.1.1?一樣；在執(zhí)行完?IAP?以后（即將新的?APP?代碼寫入?STM32的FLASH，灰底部分。新程序的復(fù)位中斷向量起始地址為?0X08000004+N+M），跳轉(zhuǎn)至新寫入程序的復(fù)位向量表，取出新程序的復(fù)位中斷向量的地址，并跳轉(zhuǎn)執(zhí)行新程序的復(fù)位中斷服務(wù)程序，隨后跳轉(zhuǎn)至新程序的?main?函數(shù)，如圖標(biāo)號(hào)②和③所示，同樣?main?函數(shù)為一個(gè)死循環(huán)，并且注意到此時(shí)?STM32?的FLASH，在不同位置上，共有兩個(gè)中斷向量表。在?main?函數(shù)執(zhí)行過(guò)程中，如果CPU?得到一個(gè)中斷請(qǐng)求，?PC?指針仍強(qiáng)制跳轉(zhuǎn)到地址0X08000004?中斷向量表處，而不是新程序的中斷向量表，如圖標(biāo)號(hào)④所示；程序再根據(jù)我們?cè)O(shè)置的中斷向量表偏移量，跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)中斷源新的中斷服務(wù)程序中，如圖標(biāo)號(hào)⑤所示；在執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，程序返回?main?函數(shù)繼續(xù)運(yùn)行，如圖標(biāo)號(hào)⑥所示。通過(guò)以上兩個(gè)過(guò)程的分析，我們知道?IAP?程序必須滿足兩個(gè)要求：

1） 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；

2） 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.APP?程序起始地址設(shè)置方法
隨便打開(kāi)一個(gè)之前的實(shí)例工程，點(diǎn)擊?Options for Targe-> Target選項(xiàng)卡，如圖所示：

?

?

圖53.1.3 FLASH APP Target?選項(xiàng)卡設(shè)置 ????默認(rèn)的條件下，圖中?IROM1?的起始地址（?Start）一般為?0X08000000，大小（Size）為0X80000，即從0X08000000?開(kāi)始的512K?空間為我們的程序存儲(chǔ)（假設(shè)使用的STM32F103ZET6，其?FLASH大小是?512K）。而圖中，我們?cè)O(shè)置起始地址（?Start）為0X08010000，即偏移量為?0X10000（?64K字節(jié)），因而，留給?APP?用的?FLASH?空間（?Size）只有0X80000-0X10000=0X70000（?448K?字節(jié)）大小了。設(shè)置好?Start?和Szie，就完成APP?程序的起始地址設(shè)置。

2.中斷向量表的偏移量設(shè)置方法
之前我們講解過(guò)，在系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候，會(huì)首先調(diào)用?systemInit?函數(shù)初始化時(shí)鐘系統(tǒng)，同時(shí)systemInit?還完成了中斷向量表的設(shè)置，我們可以打開(kāi)?systemInit?函數(shù)，看看函數(shù)體的結(jié)尾處有這樣幾行代碼：

#ifdef VECT_TAB_SRAM

SCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET;

?

#else

SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET;

?

#endif

從代碼可以理解，VTOR寄存器存放的是中斷向量表的起始地址。默認(rèn)的情況VECT_TAB_SRAM?是沒(méi)有定義,所以執(zhí)行SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET;對(duì)于?FLASH APP，我們?cè)O(shè)置為FLASH_BASE+偏移量0x10000,所以我們可以在FLASH APP?的main?函數(shù)最開(kāi)頭處添加如下代碼實(shí)現(xiàn)中斷向量表的起始地址的重設(shè)：

SCB->VTOR = FLASH_BASE | 0x10000;

以上是FLASH APP?的情況，當(dāng)使用SRAM APP?的時(shí)候， 我們?cè)O(shè)置起始地址為：SRAM_bASE+0x1000,同樣的方法，我們?cè)?SRAM APP?的?main?函數(shù)最開(kāi)始處，添加下面代碼：

SCB->VTOR = SRAM_BASE | 0x1000;

這樣，我們就完成了中斷向量表偏移量的設(shè)置。

通過(guò)以上兩個(gè)步驟的設(shè)置，我們就可以生成?APP?程序了，只要?APP?程序的?FLASH?大小不超過(guò)我們的設(shè)置即可。不過(guò)?MDK?默認(rèn)生成的文件是.hex?文件，并不方便我們用作?IAP更新，我們希望生成的文件是.bin?文件，這樣可以方便進(jìn)行?IAP?升級(jí)，這里我們通過(guò)?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文件夾里面。

fromelf.exe?轉(zhuǎn)換工具的語(yǔ)法格式為：?fromelf [options] input_file。其中?options?有很多選項(xiàng)可以設(shè)置?.

本章，我們通過(guò)在?MDK?點(diǎn)擊?Options for Targe->USER選項(xiàng)卡，在

?

通過(guò)這一步設(shè)置，我們就可以在?MDK?編譯成功之后，調(diào)用?fromelf.exe（注意，我的?MDK是安裝在D:\Keil3.80A?文件夾下，如果你是安裝在其他目錄，請(qǐng)根據(jù)你自己的目錄修改fromelf.exe的路徑），根據(jù)當(dāng)前工程的?TEST.axf（如果是其他的名字，請(qǐng)記住修改，這個(gè)文件存放在?OBJ?目錄下面，格式為?xxx.axf），生成一個(gè)?TEST.bin?的文件。并存放在?axf文件相同的目錄下，即工程的?OBJ?文件夾里面。在得到.bin?文件之后，我們只需要將這個(gè)?bin?文件傳送給單片機(jī)，即可執(zhí)行?IAP?升級(jí)。

最后再來(lái)APP?程序的生成步驟：

1）????設(shè)置?APP?程序的起始地址和存儲(chǔ)空間大小

?對(duì)于在?FLASH?里面運(yùn)行的APP?程序，?我們可以按照?qǐng)D53.1.3?的設(shè)置。

2）????設(shè)置中斷向量表偏移量

這一步按照上面講解，重新設(shè)置?SCB->VTOR?的值即可。

3）????設(shè)置編譯后運(yùn)行?fromelf.exe，生成.bin?文件.

通過(guò)在User?選項(xiàng)卡，設(shè)置編譯后調(diào)用?fromelf.exe，根據(jù).axf?文件生成.bin?文件，用于IAP?更新。

以上?3?個(gè)步驟，我們就可以得到一個(gè).bin?的?APP?程序，通過(guò)?Bootlader?程序即可實(shí)現(xiàn)更新。

參考類似文章：http://bbs.elecfans.com/jishu_422057_1_1.html?（包含中斷向量表詳解）

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的STM32F10X的IAP编程详解——开发指南的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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