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浅析STM32 Bootloader设计

专家
2013-10-29 09:40:05    评分

  不需要拆机就能对产品进行固件升级是很多人想要的效果,不仅方便而且节省精力和成本。那么如何完成这项工作呢?接下来所介绍的Bootloader就可以完成这项工作,通过Bootloader引导程序完成固件的升级。下面来浅析STM32 Bootloader设计。

  本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/174370.htm

  设计思想

  由Bootloader负责检测SD卡中是否有固件更新所需的BIN文件。如果检测到所需要的BIN文件,则开始复制文件更新固件。更新结束后跳转到指定的地址开始执行最新的程序。可以在论坛的ARM版块找到liklon的帖子:两份简单的 Bootloader 程序。链接为:http://forum.eepw.com.cn/thread/238997/1帖子里已经共享了两份简单的STM32 Bootloader程序,一份是利用znFAT进行SD卡上文件操作,第二份是利用FATFS进行文件操作。

  知识要点

  STM32内部FLASH的起始地址为0X08000000,Bootloader程序文件就从此地址开始写入,存放APP程序的首地址设置在紧跟Bootloader之后。当程序开始执行时,首先运行的是Bootloader程序,此时Bootloader检测SD卡中的BIN文件并将其复制到APP区域使固件得以更新,固件更新结束后还需要跳转到APP程序开始执行新的程序,完成这最后这一步要了解Cortex-M3的中断向量表:

浅析STM32 Bootloader设计

  程序启动后,将首先从“中断向量表”取出复位中断向量执行复位中断程序完成启动,当复位中断程序运行完成后才跳转到main函数。由此可见,在最后一步的设计中需要根据存放APP程序的起始地址以及中断向量表来设置栈顶地址,并获取复位中断地址跳转到复位中断程序。接下来开始分析程序设计步骤。

  Bootloader程序设计

  1.确定存放APP程序的首地址

  #define FLASH_APP_ADDR 0x08010000 //应用程序起始地址(存放在FLASH)上一句代码中是0X08010000可以看出,留给Bootloader程序的存储空间大小为64K。存放APP程序的起始地址为0X08010000。

  2.Bootloader检测是否有BIN文件

  gCheckFat = f_open(&FP_Struct,"/APP/LIKLON.BIN",FA_READ);//判读gCheckFat确定上面的代码是检测是否存在liklon.bin这个文件存在,其中liklon.bin文件就是固件升级所需要的BIN文件。

  3.复制文件到指定地址

  上一步中如果gCheckFat为0则表示存在所需BIN文件,则可以执行这一步。f_read (&FP_Struct,ReadAppBuffer,512,(UINT *)&ReadNum); //读取512个字节将512个字节转换为256个16位的数据存放在ChangeBuffer数组中,准备写入FLASH。FlashWrite(FLASH_APP_ADDR + i * 512,ChangeBuffer,256); //向指定地址写入读出数据向APP程序区写入512个字节的数据。按照这样读取写入,就可以完成对APP程序区的更新。




关键词: STM32     APP     固件升级    

专家
2013-10-29 09:41:22    评分
2楼

  4.跳转到新程序运行

  更新完程序后就需要跳转到新程序开始运行,具体实现看下面代码:

  本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/174370.htm

  typedef void (*iapfun)(void); //定义一个函数类型的参数

  iapfun jump2app;

  __asm void MSR_MSP(u32 addr) //设置堆栈指针

  {

  MSR MSP, r0

  BX r14

  }

  //跳转到应用程序段

  //appxaddr:用户代码起始地址.

  void iap_load_app(u32 appxaddr)

  {

  if(((*(vu32*)appxaddr)&0x2FFE0000)==0x20000000) //检查栈顶地址是否合法.

  {

  jump2app = (iapfun)*(vu32*)(appxaddr+4);//用户代码区第二个字为程序开始地址(复位地址),此处查看中断向量表可知

  MSR_MSP(*(vu32*)appxaddr);//初始化APP堆栈指针(用户代码区的第一个字用于存放栈顶地址)

  jump2app(); //跳转到APP,执行复位中断程序

  }

  }

  APP程序设计注意

  1.编译软件需要做出设置:

浅析STM32 Bootloader设计

  在Bootloader程序中已经指定了APP程序存储的起始地址为0x08010000,所以在APP程序设计时需要将编译软件这里做出设置,修改起始地址和大小。

  2.修改system_stm32f10x.c文件

浅析STM32 Bootloader设计

  同样是针对于APP的起始地址改变而修改这里的偏移量,如上图所示。

  文中只是简单的介绍了关于Bootloader程序的设计,作为抛砖引玉,大家可以继续深入,添加数据校验和程序加密等。


工程师
2020-05-26 14:39:18    评分
3楼

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