大家好，我是川楠，最近，在問答頻道上看到有人對IAP升級心存疑惑。恰好，我本人在這方面的做過功課，也實戰(zhàn)使用到很多的項目上，所以我就來為大家做個拋磚引玉吧。

???????? 本次例程，我用的是STM32F103VET6單片機開發(fā)板，這個是我2012年買的，有沒有人和我用的一樣的呢？

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???????? 所謂的IAP( InApplication Programming)即在線應用編程。其主要的應用就是對程序的在線升級更新。比如，我們開發(fā)的產品，在已經(jīng)大量出貨的情況下，突然發(fā)現(xiàn)我們產品的程序有個BUG，在這種情況下，總不能把所有的產品都召回吧，這樣成本太高了。IAP就可以很好避免這個問題。

???????? 如果你的設備上有IAP功能，你可以要求把你的產品接到網(wǎng)口、USB、插個有新程序的TF卡、或者串口等等，就能對產品設備進行固件升級。就像我們的手機刷機一樣。

IAP升級原理

???????? STM32單片機，根據(jù)BOOT電平的設置，其上電啟動的地址也是不一樣的，常用的是從Flash啟動。對應的BOOT電平設置如下：

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在FLASH啟動模式下，上電的啟動地址是：0x0800 0000，也是FLASH的起始地址。

???????? 比如，本次使用的STM32F103VET6單片機，其FLASH大小為512K,RAM尺寸為64K。這里我將程序設計成兩個BOOT程序和APP程序。

BOOT程序：位于FLASH的起始地址，及0x08000000.主要進行對后面APP程序的FLASH扇區(qū)進行編程，上電默認執(zhí)行。

APP程序：位于FLASH的后半段，為用戶實現(xiàn)功能的程序。

???????? 所以這里將512K的FLASH分成了兩部分從0x0800000 -0x0800 FFFF 為BOOT程序區(qū)，合計64K；剩下的從0x0801 0000-0x0808 0000為用戶APP程序區(qū)，合計448K。

程序的啟動流程是：

單片機上電之后，首先從0x08000000啟動，運行BOOT程序，在BOOT程序中檢測是否需要進行固件升級：

如果需要升級，則按照規(guī)定的方式，從串口接收數(shù)據(jù)對單片機的FLASH進行改寫，改寫完成之后，需要對改寫的固件進行校驗。校驗通過后，則進行程序跳轉。

如果不需要升級，則判斷APP程序的起始地址是否正常，若正常，則進行程序跳轉，運行APP即可。

說了這么多，下面開始實操。

BOOT程序設計

BOOT程序的核心功能有兩個：

1、程序跳轉

2、對APP程序的FLASH扇區(qū)內容進行改寫

程序跳轉很簡單，也就幾句話：

其中的 APP_START 就是我們APP程序的起始地址：0x0801 0000

而FLASH的改寫稍微麻煩些，需要將0x0801 0000 后面的FLASH扇區(qū)進行擦除和重寫。重寫的類容為我們新的APP程序類容。

???????? 這里說明下，新的APP程序數(shù)據(jù)，有多種來源方式：可以將新的APP程序的BIN文件放到TF卡中，BOOT程序根據(jù)TF卡的BIN文件，去改寫APP扇區(qū)。也可以用過CAN、RS485、串口、USB等串行接口接收新的APP程序數(shù)據(jù)包，并把數(shù)據(jù)包依次寫到APP扇區(qū)。本次使用的是串口。

配置工程：默認的是ROM1的起始地址為0x0800 0000 SIZE 為0x8 0000

而本次我們分配的BOOT程序為64K，所以需要修改SIZE為0x1 0000

其他的地方編程和我們平時編程是一樣的。

程序編寫成功之后，點擊“LOAD”下載就可以了。

這里需要主要的是：

1、每個單片機的FLASH大小和扇區(qū)是不一樣的，兩個程序的分割點，一定要選擇某個扇區(qū)的起始地址。

2、本次是使用的單片機有256個扇區(qū)，每個扇區(qū)為2K，但是并不是所有單片機的PAGE都是一樣大小的，比如STM32F407的扇區(qū)就不是平均分配的。

3、BOOT的功能建議設計為越簡單越好，其主要功能就是為了下載程序。所以，越簡單，其可能出問題的幾率就越小。如果BOOT程序出了問題，那一般只能進行產品召回了。

4、安全很重要。在BOOT程序里，一定要記得，要將其他的控制引腳保持在合適的電平。比如：做小車控制板，在BOOT程序升級的時候，忘記了把運動控制引腳的電平拉低，導致在升級的時候，小車亂跑，容易撞到東西。

========================示例：我設計的BOOT程序升級流程=====================

正常情況下，程序上電啟動之后從MCU起始地址0x0800 0000直接啟動，讀取BKP_DR1寄存器，判斷是否需要固件升級，如果不要升級，則進入固件跳轉，運行APP程序。

當需要更新固件的時候，需要嚴格按照如下的步驟和通訊要求進行操作，具體操作如下：

l ?目標設備上電之后(程序已經(jīng)完成了跳轉)，上位機發(fā)送“固件更新命令”，目標設備重新復位啟動，在這個過程中目標設備不能斷電(此時固件更新命令將保存到BKP_DR1備份寄存器中)。

l ?上位機可以使用相關的命令獲取設備的MCU型號、內存、ID、版本、固件起始地址(主要是固件起始地址參數(shù)，如果知道可以跳過此步驟)等相關信息。

l ?上位機發(fā)送“開始更新固件”命令，該命令包含固件的起始地址，目標設備收到后需要應答。

l ?上位機開始分包發(fā)送固件數(shù)據(jù)幀，目標設備校驗并保存固件數(shù)據(jù)，同時需要應答上位機；如果數(shù)據(jù)校驗失敗，可以要求上位機重傳。

l ?上位機收到應答數(shù)據(jù)幀之后，才能繼續(xù)發(fā)送固件數(shù)據(jù)幀。當上位機發(fā)送完整個固件數(shù)據(jù)幀之后，上位機需要發(fā)送固件數(shù)據(jù)更新完畢命令，目標設備應答，開始重啟，此刻目標設備固件更新完成。

具體流程如下圖所示：

??? 在BootLoader程序中，固件的起始地址、BootLoader版本都在程序的代碼中固化好了；CPUID、內存尺寸直接讀取MCU相關的寄存器即可...

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的iap升级问题 stm32f103r8_STM32的基于串口的IAP固件升级与加密的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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