《電子技術(shù)應(yīng)用》
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使用IAP在應(yīng)用編程輕松更新固件

2018-08-21
關(guān)鍵詞: IAP 應(yīng)用編程

  在電子產(chǎn)品出廠前,,可以通過離線燒錄器,燒錄夾具,,或者用在線燒錄器通過預留的燒錄接口輕松將應(yīng)用代碼下載到MCU中,。但是,如果產(chǎn)品已售出或不在研發(fā)端,,又要怎樣升級程序呢?今天,這里就給大家介紹通過IAP的在線升級方法,。

  先來理解兩個概念I(lǐng)SP和IAP:

  1、ISP(In-System Programming)在系統(tǒng)可編程,,指電路板上的空白器件可以編程寫入最終用戶代碼,, 而不需要從電路板上取下器件,已經(jīng)編程的器件也可以用ISP方式擦除或再編程,;

  2,、IAP(In-Application Programming) 指MCU可以在系統(tǒng)中獲取新代碼并對自己重新編程,即可用程序來改變程序,。

1(553).png1(553).png

  IAP編程的實現(xiàn)辦法

  實現(xiàn)IAP功能,,需要在設(shè)計產(chǎn)品的時候編寫兩個程序,第一部分程序是不執(zhí)行正常的功能的,,只是通過某種通信方式(如USB,、Uart)接收固件或新的應(yīng)用程序,執(zhí)行對第二部分代碼的更新,,我們稱之為Bootloader,;第二部分代碼是用戶的應(yīng)用代碼,實現(xiàn)產(chǎn)品的真正功能,。第一部分代碼必須事先燒寫(通過燒錄器或仿真器)到單片機內(nèi),,第二部分代碼可以通過燒錄器或仿真器燒錄,也可以使用第一部分的IAP功能燒錄,。當芯片上電后,,首先運行第一部分代碼,如果不需要更新,,則跳轉(zhuǎn)到第二部分代碼執(zhí)行,;如果檢測到需要更新,則執(zhí)行更新程序,,更新完成后跳轉(zhuǎn)到第二部分代碼執(zhí)行,。以STM32為例,如下圖:

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  如上圖例子,,Bootloader的起始地址存放在0x08000000(也是STM32芯片F(xiàn)lash的起始地址),,程序由此執(zhí)行后,跳轉(zhuǎn)至復位中斷入口向量地址,,隨后跳轉(zhuǎn)到Bootloader的main函數(shù)入口,, 當檢測到需要升級程序,,執(zhí)行更新第二部分應(yīng)用程序代碼到地址為0x08000000 + N的Flash區(qū)域,更新完成后,,跳轉(zhuǎn)至第二部分應(yīng)用程序的復位中斷向量地址(0x08000004 + N +M),, 隨后跳轉(zhuǎn)至第二部分應(yīng)用程序的main函數(shù),在main函數(shù)的運行過程中,,如果CPU遇到一個中斷請求,,PC指針強制跳轉(zhuǎn)至Bootloader的中斷向量表(上圖中0x08000004),而不是第二部分的中斷向量表,,程序再根據(jù)我們設(shè)置的中斷向量表偏移量,,跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)中斷源新的中斷服務(wù)程序中執(zhí)行,執(zhí)行完成后返回第二部分應(yīng)用程序的main函數(shù),。

  需要注意的地方是:第一部分程序(Bootloader)跳轉(zhuǎn)的地址和第二部分應(yīng)用程序的起始地址必須要保持一致,相應(yīng)的中斷向量表也要修改,,否則程序無法正確運行,。

  通過IAP在應(yīng)用編程,在一些產(chǎn)品發(fā)布后可以方便地通過預留的通信口(如USB,,串口,,網(wǎng)絡(luò)端口或無線傳輸)對產(chǎn)品中的固件程序進行更新升級。在使用IAP功能之前,,芯片必須先通過燒錄工具將實現(xiàn)IAP功能的Bootloader燒錄到單片機內(nèi),。如果Bootloader程序被破壞,產(chǎn)品必須返廠才能重新燒寫程序,,這是很麻煩并且非常耗費時間和金錢的,。針對這樣的需求,STM32在對Flash區(qū)域?qū)嵭凶x保護的同時,,自動地對用戶Flash區(qū)的開始4頁設(shè)置為寫保護,,這樣可以有效地保證IAP程序區(qū)域不會被意外地破壞。

  ZLG致遠電子的P800isp是一款多通道在線脫機燒錄器,,用戶只需將產(chǎn)品的燒錄接口預留出來,,使用P800isp即可輕松對程序進行一次燒錄、二次更新,,即使產(chǎn)品Bootloader被破壞,,也能輕松解決更新問題


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