关于iap技术在stm32在线升级探析

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1、关于IAP技术在STM32在线升级探析　　【摘要】在应用编程（IAP）技术为系统在线升级和远程升级提供了良好的解决方案，也为数据存储和现场固件的升级都带来了极大的灵活性。通常可利用芯片的串行口接到计算机的RS232口、通过现有的Internet或、无线网络或者其他通信方式很方便地实现在线以及远程升级和维护，笔者结合飞思卡尔STM32系列微处理器的特点，对STM32在线IAP升级进行分析，同时讲述了IAP在线更新应用程序的原理。【关键词】STM32；IAP；在线升级；应用程序1背景1.1程序主要更新方式目前，主流的烧录程序方法

2、主要有Bootload技术，ISP技术以及IAP技术三种。1.1.1Bootload技术引导加载程序，是指系统家电时，控制器将外部存储器中的代码载入到内部告诉存储器单元的执行过程。1.1.2ISP技术InSystemProgramming在系统编程是指直接在目标电路板上对芯片进行编程一般需要一个自举程序BootLoader来执行。ISP也有叫ICPInCircuit7Programming、在电路编程、在线编程。1.1.3IAP技术InApplicationProgramming在应用中编程是指最终产品出厂后由最终用户在使用

3、中对用户程序部分进行编程实现在线升级。IAP要求将程序分成两部分引导程序、用户程序。引导程序总是不变的。IAP也有叫在程序中编程。ISP与IAP的区别在于ISP一般是对芯片整片重新编程用的是芯片厂的自举程序。而IAP只是更新程序的一部分用的是电器厂开发的IAP引导程序。综合来看ISP受到的限制更多而IAP由于是自己开发的程序更换程序的时候更容易操作。1.2STM32芯片简介STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARMCortex-M3内核。基本型时钟频率为36～72MHz，以16位产品的价格得

4、到比16位产品大幅提升的性能，是16位产品用户的最佳选择。两个系列都内置32K到128K的闪存。时钟频率72MHz时，从闪存执行代码，STM32功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品，相当于0.5mA/MHz。2IAP升级原理STM32F101xx共有128KB片内Flash，共分为16个扇区，分别为0扇区～15扇区，每个扇区为8KB存储空间。其中第15扇区出厂时被固化为Boot7Block区，控制复位后的初始化操作，并提供实现Flash编程的方法。所以用户可用的Flash空间只有120KB。IAP程序固化于BootBl

5、ock中，IAP操作是以扇区为单位，并占用片内RAM的高32字节。下表列出STM32F101xx器件所包含的扇区数和存储器地址。2.1BootBlock区2.1.1Flash的扇区划分本设计将Flash划分为四个区，扇区0存放跳转程序和升级引导程序（Bootloader）。分站上电后执行跳转程序，跳转到用户程序处。用户程序运行过程中，如果接收到升级指令，会从用户程序跳转到引导程序区（Bootloader），接收新程序数据包，完成Flash编程并跳转到新程序区执行程序。扇区1～扇区7为程序存储低区；扇区8～扇区13为程序存储高

6、区；扇区14存放当前程序运行区域标志，如果当前程序运行在高区，该标志区的最低四个字节为0x00010000，如果当前程序运行在低区，该标志区的最低四个字节为0x00008000。2.1.2IAP的原理IAP函数是固化在微处理器内部flash上的一些函数代码，最终的用户程序可以直接通过调用这些函数来对内部flash进行擦除和编程操作。STM32微处理器的内部flash有一个块称为BootBlock，位于flash的顶端，可供调用的IAP函数就位于该块中。上电后Boot7Block被映射到内部地址空间的顶端，同样IAP函数人口地

7、址也被映射到地址0x7ffffff0处。用户可通过跳转到该地址来调用相应的lAP函数。2.1.3总体思路分站上电后，首先运行位于Flash0x0000～0x3FFF中的跳转程序。跳转程序会读取位于14扇区的当前程序运行标志，如果该扇区的最低四个字节为0x00010000，表示当前程序运行在高区，跳转程序会跳转到Flash的0x00010000处执行用户程序；如果该标志区的最低四个字节为0x00008000，表示当前程序运行在低区，跳转程序会跳转到Flash的0x00002000处执行用户程序。用户程序正常执行后，会按照设计进

8、行正常的程序采集、数据处理传送。当接收到升级命令后，用户程序会跳转到Flash的0x00000400处的Bootloader处进行升级的一些操作。当升级成功后，Bootloader程序更新当前程序运行区标志，程序跳转到新程序处运行，如果升级不成功，返回升级前的程序。2.2UserAppli