大家好，我是bug菌！

最近一些朋友在玩在線升級，所以這里bug菌挑選了一篇原理與實(shí)踐結(jié)合的技術(shù)文章，在stm32上實(shí)現(xiàn)還是比較詳細(xì)的，以前bug也跟大家介紹過這一塊的設(shè)計方案:

【重磅】剖析MCU的IAP升級軟件設(shè)計(設(shè)計思路篇)

【MCU】一種"靈活且省資源"的IAP升級方案

當(dāng)然目前比較火熱的OTA升級，為了保證升級過程的權(quán)限、完整性、穩(wěn)定性等等，還需要做很多工作包括加密、壓縮等等，可能會更加復(fù)雜一點(diǎn)，特別是差分升級，通過版本之間的差異來生成升級包進(jìn)行升級，一方面可以節(jié)省空間，另一方面也能夠加快升級速度,這一塊bug菌后續(xù)整理一下~

好了，下面這篇文章，大家好好學(xué)習(xí)一下:

簡介

本文主要講解在線升級IAP的基礎(chǔ)知識, 主要是針對IAP?從原理分析,?分區(qū)劃分, 到代碼編寫和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等過程闡述這一過程. 幫助大家加深對在線升級的認(rèn)識.

1. 在線升級知識

什么是BootLoader?

BootLoader可以理解成是引導(dǎo)程序, 它的作用是啟動正式的App應(yīng)用程序. 換言之,?BootLoader是一個程序, App也是一個程序, ?BootLoader程序是用于啟動App程序的.

STM32中的程序在哪兒?

正常情況下, 我們寫的程序都是放在STM32片內(nèi)Flash中(暫不考慮外擴(kuò)Flash). 我們寫的代碼最終會變成二進(jìn)制文件, 放進(jìn)Flash中 感興趣的話可以在Keil>>>Debug>>>Memory中查看, 右邊Memory窗口存儲的就是代碼

接下來就可以進(jìn)入正題了.

進(jìn)行分區(qū)

既然我們寫的程序都會變成二進(jìn)制文件存放到Flash中, 那么我們就可以進(jìn)一步對我們程序進(jìn)行分區(qū). 我使用的是F103RB-NUCLEO開發(fā)板,他的Flash一共128頁, 每頁1K.見下圖:

以它為例, 我將它分為三個區(qū).BootLoader區(qū)、?App1區(qū)、?App2區(qū)(備份區(qū))具體劃分如下圖:

• BootLoader區(qū)存放啟動代碼
• App1區(qū)存放應(yīng)用代碼
• App2區(qū)存放暫存的升級代碼

總體流程圖

• 先執(zhí)行BootLoader程序, 先去檢查APP2區(qū)有沒有程序, 如果有就將App2區(qū)(備份區(qū))的程序拷貝到App1區(qū), 然后再跳轉(zhuǎn)去執(zhí)行App1的程序.
• 然后執(zhí)行App1程序, 因?yàn)?code style="outline: 0px;max-width: 100%;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;">BootLoader和App1這兩個程序的向量表不一樣, 所以跳轉(zhuǎn)到App1之后第一步是先去更改程序的向量表. 然后再去執(zhí)行其他的應(yīng)用程序.
• 在應(yīng)用程序里面會加入程序升級的部分, 這部分主要工作是拿到升級程序, 然后將他們放到App2區(qū)(備份區(qū)), 以便下次啟動的時候通過BootLoader更新App1的程序. 流程圖如下圖所示:

2. BootLoader的編寫

本節(jié)主要講解在線升級(OTA)的BooLoader的編寫，我將以我例程的BootLoader為例, 講解BootLoader(文末會提供免費(fèi)的代碼下載鏈接)，其他的大體上原理都差不多。

流程圖分析

以我例程的BootLoader為例：

我將App2區(qū)的最后一個字節(jié)(0x0801FFFC)用來表示App2區(qū)是否有升級程序, STM32在擦除之后Flash的數(shù)據(jù)存放的都是0xFFFFFFFF, 如果有, 我們將這個地址存放0xAAAAAAAA. 具體的流程圖見下圖所示

程序編寫和分析

所需STM32的資源有:

• 發(fā)送USART數(shù)據(jù)和printf重定向
• Flash的讀寫
• 程序跳轉(zhuǎn)指令,可以參考如下代碼:

1/*?采用匯編設(shè)置棧的值?*/
2__asm?void?MSR_MSP?(uint32_t?ulAddr)
3{
4????MSR?MSP,?r0???//設(shè)置Main?Stack的值
5????BX?r14
6}
7
8
9/*?程序跳轉(zhuǎn)函數(shù)?*/
10typedef?void?(*Jump_Fun)(void);
11void?IAP_ExecuteApp?(uint32_t?App_Addr)
12{
13??Jump_Fun?JumpToApp;
14
15??if?(?(?(?*?(?__IO?uint32_t?*?)?App_Addr?)?