stm32之iap實現應用(基於串口,上位機,詳細源碼)

開發環境:Window 7
開發工具:Keil uVision4
硬件:stm32f103c8t6

篇幅略長,前面文字很多,主要是希望能讓小白們理解,後面就是實現步驟,包括實現的代碼。

在研發調試的時候我們一般用燒錄器下載代碼,對於stm32f103c8t6來說,還可以用串口下載,步驟如下:

1.PC端下載一個上位機Flash Loader Demo
2.芯片的串口引腳Tx、Rx(PA.9、PA.10)通過USB>TTL連接到電腦上
3.將芯片的boot0引腳接高電平、boot1引腳接低電平。這是爲了讓芯片上電的時候從系統存儲區啓動,原廠的isp程序保存在那裏,地址是0x1FFF 000 ~ 0x1FFF 77FF。系統存儲區是用戶不能訪問的區域,它在芯片出廠時已經固化了啓動程序,它負責實現串口、USB以及CAN等isp燒錄功能。
4.打開上位機,配置如圖,波特率可多選,這是因爲上位機在發送握手0x7F時,芯片接收到0x7F後,就能將波特率算出來,然後給自身串口初始化,跟上位機設置一樣的波特率。接着給芯片上電,上位機選擇bin文件,下載到芯片裏面後,將boot0和boot1引腳接低,重新上電,就能運行剛下載的程序了。

在這裏插入圖片描述
這樣就可以在沒有燒錄器的情況下下載程序了,當然如果要進行調試的話,還是需要燒錄器。

除了上面這兩種給芯片下載新程序的方法,還可以在芯片運行中給自身flash存儲器寫入新程序。這就是iap(In application Programing在應用編程)。做一個產品,研發時一般都是在PC端藉助燒錄器升級,但到客戶手裏一般是用U盤升級,只要把U盤插入到機器中,就能給自身升級。其中,在插入U盤後,芯片檢測到需要升級,就會跳轉到iap程序段裏面去,然後讀取U盤裏面的程序,再將U盤的程序文件拷貝到自身的flash裏,拷貝完成之後,跳轉到新的程序中運行。下面是通過串口給自身升級的iap案例,將實現的過程代碼詳細說明。

stc32f103c8t6內部有一個64k的flash存儲器,用於儲存代碼,在電腦上編譯好的程序,通過燒錄器把它燒錄到內部flash中。Flash裏面的內容掉電不會丟失,燒錄完,芯片重新上電,就可以從內部flash中加載代碼(起始地址一般是0x0800 0000)。

內部falsh除了用燒錄器讀寫外,還可以在芯片運行時,對自身的內部flash進行讀寫。如果flash儲存了程序後還有剩餘的空間,那麼可以把它用來保存程序運行時產生需要掉電保存的數據;也可以在芯片運行時將另一個編譯後的二進制程序文件寫到剩餘的flash,然後進行跳轉到新的程序上面運行。這也是iap的實現原理。

1.先介紹怎麼利用stm庫對flash進行操作

所有flash操作相關的函數接口在stm32f10x_flash.h裏面。讀flash裏面的數據直接根據地址讀出來就行了。往寫flash裏面寫數據,需要解鎖,擦除,寫入數據,上鎖;擦除後存儲單元都變成1,因爲儲存單元不能由0變1,所以在寫入之前一定要先擦除,不然會寫入失敗。
操作代碼如下:

#define address 0x08006000   //寫入的flash地址
#define value 0x55aa55aa     //將要寫的數據
void flash_test(void)
{
	uint32_t *pdata=address;

	Printf(“data=%d”,*pdata);   //先將原來的數據打印出來
    FLASH_Unlock();    //解鎖
	FLASH_ErasePage(address);   
	//擦除,擦除只能按頁擦,擦除address地址所在的頁,不同的芯片一頁的大小不一樣,對於stc32f103c8t6來說,一頁就是1024字節,也就是1k。

	FLASH_ProgramWord(address,value);   
	/*將data寫入address地址裏面,除了寫入uint32_t類型,還可以寫uint16_t類型的數據,對於一份很長的代碼來說,只能這樣一個個的寫進去flash,對應接口如下:
	FLASH_Status FLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data);
	FLASH_Status FLASH_ProgramHalfWord(uint32_t Address, uint16_t Data);*/

	FLASH_Lock();		//上鎖,保護數據		
	Status=FLASH_WaitForLastOperation(0xFFFFFF);//等待燒寫結束,參數是等待的超時時間
	if(Status==FLASH_COMPLETE){
	//寫入成功
	}
	Printf(“data=%d”,*pdata);//打印確認是否寫入成功
}

要注意,address的地址不能指向自身的代碼區域,因爲修改了自身的程序會造成不可預測的效果,所以要指向自身程序後面的空餘區域,一般來說從0x08000000+加上程序的大小,後面的就是空餘區域。下圖是對於芯片stc32f103c8t6的工程配置:
在這裏插入圖片描述

2.流程圖不太會寫,簡單地將過程描述一遍,iap策略如下:

在這裏插入圖片描述
對於升級的方式,可以選擇以下幾種,如USART,IIC,CAN,USB,以太網接口甚至是無線射頻通道,將程序文件發送到iap。

存儲區劃分:

Bootloader工程:0x800 0000-0x800 2BFF (11k)
升級標誌:0x800 2C00-0x800 2FFF (1K)
App工程:0x800 3000 -0x801 0000 (52k)

芯片上電首先是進入bootloader工程的,所以把bootloader放在前面。升級標誌可能會有人問爲啥要1k這麼大,一個字節不行了嗎?首先,bootloader和app都可能會對升級標誌的值進行修改或讀取,所以不能保存在RAM,只能保存在ROM,那麼對ROM的數據進行修改就是flash讀寫操作,上面提了要先擦除,而且擦除是按頁擦,一頁就是1k,所以就算標誌位不需要1k這麼大,只用其一個字節,那剩下的也不能用到其他地方,因爲它隨時會被擦除。

下面開始說明這兩部分的代碼實現,其中的一些配置也要細心注意。

3.Bootloader工程

Bootloader程序開機引導app程序,在運行app程序中,若收到升級信號,則從app跳轉到bootloader裏,然後boorloader通過串口接收新的程序文件,對app進行升級。所以,我們還需要一個上位機將程序文件通過串口發送給bootloader,爲了方便,我沒自己做上位機,直接用Flash Loader Demo,這個可以網上下載。那麼上位機有了,還要了解它的通訊協議, 到底數據是怎麼從上位機發送過來了,bootloader該怎麼接收數據。
其實我們要做的bootloader工程就是要實現原廠isp的功能,跟上位機同步,接受上位機數據。我們無法得到人家的isp代碼,但是可以上st的官網下載它的isp協議。瞭解了它的協議就能自己寫單片機端的代碼了。協議下載鏈接。這裏不對這個協議進行細說,直接說明實現的代碼,下圖是原廠isp所支持的命令。
在這裏插入圖片描述
建立bootloader工程,打開一個新的帶stm32標準庫的keil工程,對工程進行如下配置。
在這裏插入圖片描述

第一步,初始化USART1外設,這裏不做波特率自適應,把波特率固定爲115200,那麼上位機配置就要跟其保持一致。

創建<USART.h>

#ifndef __USART1_INIT_H__
#define __USART1_INIT_H__

#include "stm32f10x.h"
#include <stdio.h>

void USART1_Configuration(void);//打印輸出串口初始化
void sengdata(unsigned char data);
unsigned char waitdata(void); 

#endif

創建<USART.c>

#include "USART1.h"
#include "Queue.h"

 void USART1_Configuration(void)//打印輸出串口初始化
 {
	  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	  USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    
	  //配置串口1 (USART1) 時鐘
	  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	  //配置串口1接收終端的優先級
	  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0); 
	  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; 
	  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; 
	  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; 
	  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	 
    //配置串口1 發送引腳(PA.09)
	  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
	  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);    
	  //配置串口1 接收引腳 (PA.10)
	  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
	  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	    
	  //串口1工作模式(USART1 mode)配置 
	  USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;//設置波特率;
	  USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //數據位爲8個字節
	  USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //一位停止位
	  USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ; //無校驗位
	  USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //不需要流控制
	  USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //接收發送模式
	  USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); 
		
	  USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//開啓中斷
	  USART_Cmd(USART1, ENABLE);//使能串口
}

void sengdata(unsigned char data)
{
	USART_SendData(USART1, (unsigned char) data);
	while( USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!= SET);	
}

extern QueueT RxQueueEntity;
unsigned char waitdata(void)  //阻塞等待一個數據到來
{
	while(1){
		if(getDataCount(&RxQueueEntity)!=0){
		      return outQueue(&RxQueueEntity);
			}
	}
}

第二步,創建接收隊列,因爲上位機發送過來的數據很多,芯片不能及時處理,那麼就要先把數據放進隊列,然後逐個拿出來處理。這樣就不會丟失數據。直接複製下面代碼就行,可以先不用理解。

創建<Queue.h>

#ifndef __QUEUE__H__
#define __QUEUE__H__ 
#include "core_cm3.h"

typedef struct  
{
	u16 in;
	u16 out;
	u16 cntMax;
	u8*  pBuf;
}QueueT;

/*隊列的特點:先進先出,若隊列滿了,不能再放數據。可循環使用隊列的位置*/

void QueueCreate(QueueT* thiz,u8* BufAddress,u16  BufSize); //創建一個隊列,初始化結構體裏面的成員
u16 getDataCount(QueueT* thiz); //獲取隊列裏面有效的數據的大小
u16 getEmptyCount(QueueT* thiz); //獲取隊列裏面還剩餘多少空的位置
u8 inQueue(QueueT* thiz,u8 data); //將一個數據放進隊列
u8 outQueue(QueueT* thiz); //從隊列裏面拿一個數據出來

#endif //__QUEUE__H__ 

創建<Queue.c>

#include "Queue.h"
void QueueCreate(QueueT* thiz,u8* BufAddress,u16  BufSize)
{
		thiz->in=0;
		thiz->out=0;
		thiz->cntMax=BufSize;
	    thiz->pBuf=BufAddress;
}

u16 getDataCount(QueueT* thiz)
{
	  if (thiz->in >= thiz->out){
        return (thiz->in - thiz->out);
     }else{
        return (thiz->in + thiz->cntMax - thiz->out);
     }
}

u16  getEmptyCount(QueueT* thiz)
{
	u16 dataCnt;
		 
    if (thiz->in >= thiz->out){
        dataCnt=(thiz->in - thiz->out);
    }else{
        dataCnt=(thiz->in + thiz->cntMax - thiz->out);
    }
		
	if ((dataCnt+1u) >= thiz->cntMax){
        return 0; //fifo full
    }
	return  (thiz->cntMax-dataCnt-1u);

}

u8 inQueue(QueueT* thiz,u8 data)
{
	    u16   in;

     in =  thiz->in + 1u;
     if (in >= thiz->cntMax){
         in = 0;
     }

     if (in == thiz->out){ //full fifo
         return 0;
     }

     thiz->pBuf[thiz->in] = data;
     thiz->in = in;

     return 1;
}

u8  outQueue(QueueT* thiz)
{
	 u8   data;
     u16  out;
	
     if (thiz->in == thiz->out){ //empty fifo
         return 0;
     }

     out = thiz->out;
     data = thiz->pBuf[out];
     out++;
     if (out >= thiz->cntMax){
         out = 0;
     }
     thiz->out = out;

     return data;
}

第三步,建立與上位機的通訊協議,接收上位機的命令並作出相應的應答。下面代碼是根據協議AN2606來寫給上位機的應答的。

創建<iap.h>

#ifndef __IAP_H__
#define __IAP_H__
#include "core_cm3.h"

#define updata_flagaddr 0x8002C00  //升級標誌
#define verify_flagaddr 0x800FF10    //在app裏面
#define ACK   0x79        //肯定應答
#define NACK  0x1F        //否定應答

typedef struct{
	  unsigned char cmd;
	  void (*pfunction)(void);
}CommandHandleStruct;

typedef  void (*iapfun)(void);
void jump_to_app(u32 appxaddr);			

extern const CommandHandleStruct CmdHdlStr[11];

#endif //__IAP_H__

創建<iap.c>

#include "iap.h"
#include "USART1.h"

static unsigned char bootloaderversion=0x22;
static unsigned char cmd_count=11;
static unsigned char cmd[11]={0x00,0x01,0x02,0x11,0x21,0x31,0x43,0x63,0x73,0x82,0x92};

void jump_to_app(u32 appaddr)  //跳轉函數
{
	  iapfun jump2app; 
	
		if(((*(vu32*)appaddr)&0x2FFE0000)==0x20000000)
		{ 
			__set_PRIMASK(1);
			__set_MSP(*(vu32*)appaddr);
			jump2app=(iapfun)*(vu32*)(appaddr+4);
			jump2app(); 
		}
}

unsigned char checksum(unsigned char *data, int len) //計算p開始len個字節的checksum,也就是計算異或
{
    int i;
    unsigned char cs;
    cs = 0;
    for ( i=0; i<len; i++ )
        cs ^= data[i];
    return cs;
}

void Getcommand(void) //AN2606 page10
{ 
	unsigned char i;
		
	sengdata(cmd_count);
	sengdata(bootloaderversion);
		
	for(i=0;i<cmd_count;i++){
		sengdata(cmd[i]);
	}
	sengdata(ACK);
}

void GetVersion(void)  //AN2606 page12
{
	  sengdata(bootloaderversion);
	  sengdata(0x01);
	  sengdata(0x01);
	  sengdata(ACK);
}

void GetID(void)  //AN2606 page14
{
	  sengdata(0x01);
	  sengdata(0x04);
	  sengdata(0x10);
		sengdata(ACK);
}
unsigned int addr=0,temp1;
unsigned int* flashdata;
void ReadMemorycommand(void)  //AN2606 page16
{

	unsigned char temp[4],recchecksum,len,tempsum=0,i;
	
	temp[0]= waitdata();
	temp[1]= waitdata();
	temp[2]= waitdata();
	temp[3]= waitdata();
	
    addr=(temp[0]<<24)|(temp[1]<<16)|(temp[2]<<8)|temp[3];
	recchecksum = waitdata();
    if(recchecksum==checksum(temp,4)&&(addr>=0x08000000)||(addr<0x08010000)){
		sengdata(ACK);
	}else{
		sengdata(NACK);
		return;
	}
	len=waitdata();
	recchecksum=waitdata();
	tempsum=~len;
	if(recchecksum==tempsum){
			sengdata(ACK);
	}else{
			sengdata(NACK);
			return;
	}
	for(i=0;i<len+1;i++){
			flashdata=(unsigned int*)(addr+i);
		    temp1=*flashdata;
			sengdata(*flashdata);
	}
}
void Gocommand(void)  //AN2606 page18
{
		unsigned int addr;
		unsigned char temp[4],recchecksum;
	
		temp[0]= waitdata();
		temp[1]= waitdata();
		temp[2]= waitdata();
		temp[3]= waitdata();
	
	  addr=(temp[0]<<24)|(temp[1]<<16)|(temp[2]<<8)|temp[3];
		recchecksum = waitdata();
	  if(recchecksum==checksum(temp,4)&&(addr>=0x08000000)&&(addr<0x08010000)){
			sengdata(ACK);
		}else{
			sengdata(NACK);
			return;
		}
		//清除升級標誌
		FLASH_Unlock(); //解鎖
		FLASH_ErasePage(updata_flagaddr);   
		FLASH_ProgramWord(updata_flagaddr,0x00);
		FLASH_Lock();	  //上鎖
		FLASH_WaitForLastOperation(0xFFFFFF);//等待擦除結束
	  jump_to_app(addr);
}

void WriteMemorycommand(void) //AN2606 page20
{
	  unsigned int Status;
	  unsigned int addr,recdata_32bit,i;
		unsigned char temp[4],recchecksum=0,len,recdata[0xFF];
	
		temp[0]= waitdata();
		temp[1]= waitdata();
		temp[2]= waitdata();
		temp[3]= waitdata();
	
	  addr=(temp[0]<<24)|(temp[1]<<16)|(temp[2]<<8)|temp[3];
		recchecksum = waitdata();
	  if(recchecksum==checksum(temp,4)&&(addr>=0x08000000)&&(addr<0x08010000)){
			sengdata(ACK);
		}else{
			sengdata(NACK);
			return;
		}
		len=waitdata();
		for(i=0;i<len+1;i++){
				recdata[i]=waitdata();
		}
		recchecksum=waitdata();
		if(recchecksum==(len^checksum(recdata,len+1))){
			//寫flash
			FLASH_Unlock();    //解鎖
			for(i=0;i<len+1-3;i+=4){
				recdata_32bit=recdata[i+0]|(recdata[i+1]<<8)|(recdata[i+2]<<16)|(recdata[i+3]<<24);
				FLASH_ProgramWord(addr,recdata_32bit);   
				addr+=4;
			}
			FLASH_Lock();	//上鎖
			Status=FLASH_WaitForLastOperation(0xFFFFFF);//等待燒寫結束
			if(Status==FLASH_COMPLETE){
			//寫入成功
			}
			sengdata(ACK);
		}else{
			sengdata(NACK);
			return;
		}
}
void Erasecommand(void) //AN2606 page24
{
	  unsigned int Status;
		unsigned char pagecount,erasepagearry[50],recchecksum,i,tm;
	
		pagecount=waitdata();
	  for(i=0;i<pagecount+1;i++){
				erasepagearry[i]=waitdata();
		}
		recchecksum=waitdata();
		tm=checksum(erasepagearry,pagecount+1)^pagecount;
	  if(recchecksum==tm){
			//擦除頁
			FLASH_Unlock(); //解鎖
			for(i=0;i<pagecount+1;i++){
					FLASH_ErasePage(0x08000000+erasepagearry[i]*1024);   
			}
			FLASH_Lock();	  //上鎖
			Status=FLASH_WaitForLastOperation(0xFFFFFF);//等待擦除結束
		
			if(Status==FLASH_COMPLETE){
				//擦除成功
			}
			sengdata(ACK);
		}else{
			sengdata(NACK);
			return;
		}
}
//下面四個暫時沒用到,所以我沒做實現
void WriteProtectcommand(void)
{
}
void WriteUnprotectcommand(void)
{
}
void ReadoutProtectcommand(void)
{
}
void ReadoutUnprotectcommand(void)
{
}

/*
Byte 4: 0x00 – Get command
Byte 5: 0x01 – Get Version and Read Protection Status
Byte 6: 0x02 – Get ID
Byte 7: 0x11 – Read Memory command
Byte 8: 0x21 – Go command
Byte 9: 0x31 – Write Memory command
Byte 10: 0x43 – Erase command
Byte 11: 0x63 – Write Protect command
Byte 12: 0x73 – Write Unprotect command
Byte 13: 0x82 – Readout Protect command
Byte 14: 0x92 – Readout Unprotect command
*/
//把所有應答函數的函數地址保存到數組裏面,方便後續遍歷定位執行命令相對應的函數
const CommandHandleStruct CmdHdlStr[11]={
    {0x00,Getcommand},
    {0x01,GetVersion},
    {0x02,GetID},
    {0x11,ReadMemorycommand},
    {0x21,Gocommand},
    {0x31,WriteMemorycommand},
    {0x43,Erasecommand},
    {0x63,WriteProtectcommand},
    {0x73,WriteUnprotectcommand},
    {0x82,ReadoutProtectcommand},
    {0x92,ReadoutUnprotectcommand} ,
};

第四步,創建main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "USART1.h"
#include "iap.h"
#include "Queue.h"

void GPIO_Configuration(void);

#define RxbufSize  500
QueueT RxQueueEntity; //包含了隊列內信息的結構體
u8 rxbuf[RxbufSize];//隊列緩存

int main(void)
{	  
	  u8 ch=0,checksum,recchecksum,i;
	
	  RCC_DeInit();
	  SystemInit();
	  __set_PRIMASK(0);
	
    USART1_Configuration();//串口初始化
	GPIO_Configuration(); //將接到PC.13的lcd點亮
	QueueCreate(&RxQueueEntity,&rxbuf[0],RxbufSize); //創建串口1的接收隊列

    if(*(uint16_t*)updata_flagaddr==0){ //不需要升級
			if((*(unsigned int*)verify_flagaddr)==0xaabbccdd){
				jump_to_app(0x8003000);//跳轉到app
			}
	}
		
	  //等待升級
	  while(1){
		  if(getDataCount(&RxQueueEntity)!=0){
		      ch=outQueue(&RxQueueEntity);
					if(ch==0x7f){ //接收到上位機發送的同步信號7f
							sengdata(ACK);
					}else{  //接收到上位機的命令
							for(i=0;i<11;i++){
								if(CmdHdlStr[i].cmd==ch){
									  checksum=~ch;
									  recchecksum=waitdata();//接收校驗位
										if(recchecksum==checksum){
											sengdata(ACK);
											CmdHdlStr[i].pfunction(); //調用相應的應答函數
											break;
										}
								}
							}
					}
			}
		}

}
void GPIO_Configuration(void) //在運行bootloader時,設置pin13的led常亮
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  
  RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOC , ENABLE); 						 	 
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 
  GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
 GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);
}

最後,找到stm32f10x_it.c,加入:
將串口接收到的數據放進隊列。

#include "Queue.h"
extern QueueT RxQueueEntity;

void USART1_IRQHandler(void)
{	
	u16 code,Status;
	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
	{ 	
		 code=USART_ReceiveData(USART1);
		  Status = USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_NE|USART_FLAG_PE|USART_FLAG_NE);
		  if(Status!=RESET){//如果發生錯誤接忽略接收的數據
				USART_ClearFlag(USART1,Status);//把錯誤標誌清楚
				return;
			}
		  if(getEmptyCount(&RxQueueEntity)!=0){ //判斷隊列是否有空的位置,若滿了就丟棄
			    inQueue(&RxQueueEntity,code); //將接受到的數據放進隊列
		  }
	    //printf("%c",code);    //將接受到的數據直接返回打印
	} 
	 
}

建立好的工程如下圖:
在這裏插入圖片描述
然後進行編譯下載到芯片裏面去。

4.建立app工程,打開一個新的帶stm32標準庫的keil工程,對工程進行如下配置。

在這裏插入個圖片描述
第一步,初始化USART1外設,把波特率固定爲115200。

創建USART1.h

#ifndef __USART1_INIT_H__
#define __USART1_INIT_H__

#include "stm32f10x.h"
#include <stdio.h>

int fputc(int ch, FILE *f);
void USART1_Configuration(void);//打印輸出串口初始化

#endif

創建USART1.c

#include "USART1.h"

 void USART1_Configuration(void)//打印輸出串口初始化
 {
	  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	  USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    
	  //配置串口1 (USART1) 時鐘
	  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	  //配置串口1接收終端的優先級
	  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0); 
	  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; 
	  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; 
	  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; 
	  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	 
    //配置串口1 發送引腳(PA.09)
	  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
	  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);    
	  //配置串口1 接收引腳 (PA.10)
	  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
	  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	    
	  //串口1工作模式(USART1 mode)配置 
	  USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;//配置波特率;
	  USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //數據位爲8個字節
	  USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //一位停止位
	  USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ; //無校驗位
	  USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //不需要流控制
	  USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //接收發送模式
	  USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); 
		
	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//開啓中斷
	  USART_Cmd(USART1, ENABLE);//使能串口
}

int fputc(int ch, FILE *f) //重定向c庫裏面的fputc到串口,那麼使用printf時就能將打印的信息從串口發送出去,在PC上同串口助手接收信息
{
	//將Printf內容發往串口
	USART_SendData(USART1, (unsigned char) ch);
	while( USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!= SET);	
	return (ch);
}

第二步,找到stm32f10x_it.c,加入:

int updatareq=0;
void USART1_IRQHandler(void)
{	
	u16 code,Status;
	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
	{ 	
		 	code=USART_ReceiveData(USART1);
		  Status = USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_NE|USART_FLAG_PE|USART_FLAG_NE);
		  if(Status!=RESET){//如果發生錯誤接忽略接收的數據
				USART_ClearFlag(USART1,Status);//把錯誤標誌清楚
				return;
			}
	  	if(code==0x7F){ //如果接受到0x7F,那麼跳轉到bootloader,等待升級
				updatareq=1;
	    } 
		}
}

第三步,找到system_stm32f10x.h,修改中斷列表的偏移地址:
#define VECT_TAB_OFFSET 0x3000
最後加入main.c:

#include "stm32f10x.h"
#include "GPIOLIKE51.h"
#include "USART1.h"

void GPIO_Configuration(void);
void Delay(uint32_t nCount);


static const unsigned int verifyflag __attribute__((at(0x800FF10)))= 0xaabbccdd;

#define updata_flagaddr 0x8002C00 //升級標誌
#define verify_flagaddr 0x800FF10 //在app裏面
typedef  void (*iapfun)(void);

extern int updatareq;
void jump_to_boot(u32 appaddr)
{
	  iapfun jump2boot; 
	
		if(((*(vu32*)appaddr)&0x2FFE0000)==0x20000000)
		{ 
			printf("jump_to_boot\n");
			__set_PRIMASK(1);
			__set_MSP(*(vu32*)appaddr);
			jump2boot=(iapfun)*(vu32*)(appaddr+4);
			jump2boot(); 
		}
}
int main(void)
{
	  RCC_DeInit();
	  SystemInit();
	  __set_PRIMASK(0);
	
	  GPIO_Configuration(); //運行app時,將接到PC.13引腳的lcd閃爍
	  USART1_Configuration();
      while (1){
			GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);
			Delay(0xfffff);
			Delay(0xfffff);	
			GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);
			Delay(0xfffff);
			Delay(0xfffff);	
			printf("app runing \n");
			 if(updatareq){
				FLASH_Unlock(); //解鎖
				FLASH_ErasePage(updata_flagaddr);   
				FLASH_ProgramWord(updata_flagaddr,0x01);
				FLASH_Lock();	  //上鎖
				FLASH_WaitForLastOperation(0xFFFFFF);//等待擦除結束
				jump_to_boot(0x8000000);
			}
    }
}

void GPIO_Configuration(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  
  RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOC , ENABLE); 						 	 
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 
  GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
}

void Delay(uint32_t nCount)
{
  for(; nCount != 0; nCount--);
}



最後,設置輸出文件的保存路徑,不更改也可以,保持默認,那麼等一下就到這個文件夾下找到輸出文件:
在這裏插入圖片描述
生成app的bin文件:
fromelf --bin --output “$Ltest.bin” “#L”
在這裏插入圖片描述

5.下載驗證:

前面已經將boot下載到芯片裏面去;現在,把usb>ttl 接口接到電腦上,打開上位機,上位機就能檢測到連上串口的設備,設置波特率115200,無校驗位。配置完了之後,先給芯片上電(boot0=0,boot1=0正常啓動),正常來說,接到PC.13的led會常亮,因爲上電運行的是boot。那麼點擊上位機的Next進行同步,若同步成功就會跳轉到下一個界面,若是同步不成功,就會卡着,鼠標光標轉圈;同步失敗的話檢查線路是否連接正確,COM口選擇是否正確。
在這裏插入圖片描述
設置flash大小,然後點next繼續:
在這裏插入圖片描述
這裏選擇剛纔編譯出來的app工程bin文件,注意紅圈的配置,點擊Next繼續:
在這裏插入圖片描述
開始app下載,下載完成後會自動跳轉到app程序,這時候可以看到led閃爍。
在這裏插入圖片描述
如果成功下載了之後,芯片重新上電,首先是進入boot,檢測app完整存在,那麼就會自動跳轉到app。
再把芯片串口接到電腦上,打開串口助手,檢測通訊正常,給芯片發送7F,如圖,app收到7F就會跳轉到boot,等待升級;然後把串口助手關閉,打開Flash Loader Demo上位機,給芯片升級app。其實也可以不用串口助手發送7F,下載上位機同步的時候就會給芯片發送7F,只不過在操作的時候,要點擊兩次Next,點擊第一次的時候忽略提示就行,再點擊一次。
在這裏插入圖片描述
到最後,終於寫完了,這個iap還有很多要完善的地方,比如加入超時機制等。希望以上能起到提供一些參考的作用。有錯誤或者疑問都可以提出來,謝謝。

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