IAP 是啥

??IAP（ In Application Programming）即在應用編程，也就是用戶可以使用自己的程序對MCU的中的運行程序進行更新，而無需借助于外部燒寫器。其實ST官網也給出了IAP的示例程序，感興趣的可以直接去官網搜索。
??這里有一點需要特殊注意，就是在MCU中，有一個特殊區域被稱為 System memory。在這塊區域中存放了ST公司自己的 bootloader 程序，它是在MCU出廠時，有ST固化到芯片中的，后續不能再更改。其中的 bootloader 程序也可以對MCU進行升級（DFU對芯片的編程應該就是用的這個Bootloader）。而且，芯片不同，BootLoader的功能也是有區別的。ST官網對于這些也是有詳細文檔的，后續再寫篇文章介紹這一塊。下圖為部分芯片BootLoader版本及功能

STM32 MCU啟動配置

??要實現IAP，首先要了解一下MCU是如何啟動的。這一點在芯片的參考手冊中都有詳細的說明，不同的芯片手冊所在位置可能不同，但是一般在第二章會有單獨一節叫Boot configuration。如下圖：

主要就是說，啟動是通過管腳BOOT0和BOOT1的連接方式來控制的。這個是在硬件設計階段設計好的。不同的配置決定了，MCU將何處映射到0x00000000。從這里又可以看到一點，MCU眼里只有0x00000000。至于為啥可以從Flash（0x08000000）啟動，就是因為MCU內部做了映射。從其他位置啟動時同理。

IAP 實現

??要實現IAP，則整個程序實現分為大程序（APP）和小程序（IAP）兩部分。其中，APP主要接收升級數據并存儲，IAP處理擦除APP，并重新寫入升級數據。此外，IAP還應該可以獨立接收升級數據的情況。但是，由于Cortex-M0核是沒有中斷向量表偏移寄存器的，這就導致了在Cortex-M0核的MCU上實現在線升級比較麻煩。在實際產品中，整個程序的基本組成結構：

實際的IAP流程如下：

就是這么簡單！

注意：
（1）與 Cortex-M3 和 Cortex-M4 不同，Cortex-M0 沒有中斷向量表偏移寄存器（VTOR寄存器）
（2）Cortex-M3 r2p0 及其之前版本，中斷向量表只能位于SRAM或者CODE區域，但是Cortex-M3 r2p1及之后，Cortex-M4 沒有該限制！
（3）MCU根據Boot引腳配置將指定地址映射為0x地址！

IAP 啟動

??啟動網上有很多文章介紹，但是或多或少不是很完善，我只做了一張相對來說比較詳細的圖，如下：

??Cortex-M內核規定，中斷向量表開始的4個字節存放的是堆棧棧頂的地址，其后是中斷向量表各中斷服務程序的地址。當發生中斷后程序通過查找該表得到相應的中斷服務程序入口地址，然后再跳到相應的中斷服務程序中執行，中斷服務程序中最終調用用戶實現的各函數。例如：main函數就是復位中斷服務函數中調用的！
??在沒有IAP時，上電后從0x08000004處取出復位中斷向量的地址，然后跳轉到復位中斷程序的入口(標號①所示)，執行結束后跳轉到main函數中(標號②所示)。通常main函數是個死循環，不會退出。在執行main函數的過程中發生中斷，則STM32強制將PC指針指回中斷向量表處(標號④所示)，從中斷向量表中找到相應的中斷函數入口地址，跳轉到相應的中斷服務函數(標號⑤所示)，執行完中斷函數后再返回到main函數中來(標號⑥所示)。
??在添加IAP后，上電后仍然從0x08000004處取出復位中斷向量的地址，然后跳轉到復位中斷程序的入口(標號①所示)，執行結束后跳轉到小程序的main函數中(標號②所示)。在執行小程序main函數的過程中發生中斷，則STM32強制將PC指針指回中斷向量表處(標號④所示)，從中斷向量表中找到相應的中斷函數入口地址，跳轉到相應的中斷服務函數(標號⑤所示)，執行完中斷函數后再返回到main函數中來(標號⑥所示)。而想要大程序執行，則必須在小程序中顯示強制跳轉（標號⑦）。
??在大程序的main函數的執行過程中，如果CPU得到一個中斷請求，由于我們設置了中斷向量表偏移量為N+M，因此PC指針被強制跳轉到0x08000004+N+M處的中斷向量表中得到相應的中斷函數地址，再跳轉到相應新的中斷服務函數，執行結束后返回到main函數中來。
??需要注意的是，復位中斷比較特殊。產生復位后，PC的值會被硬件強制置為0x08000004。因為，在發生復位后，負責中斷向量偏移的寄存器VTOR變為了0，因此，復位后的中斷就變為了0x08000004。而其他中斷發生時，VTOR為已經設置好的終端向量表偏移。

程序實現

??有了上面的介紹，實現就比較簡單了！其實我有設計了一套適用于全部STM32芯片的IAP模板，但是屬于公司產品，不方便對外公布！簡單說幾個重點：

使用 分散加載文件 實現起來會比較方便

對于沒有中斷向量表偏移寄存器的MCU（主要是Cortex-M0核），一般采用將中斷向量表復制到指定位置的內存中的方式實現：

使用分散加載文件在內存中指定一塊區域：

#if (defined ( __CC_ARM ))__IO uint32_t VectorTable[48] __attribute__((section("SECTION_APP_VECTOR")));#elif (defined (__ICCARM__))#pragma location = 0x20000000__no_init __IO uint32_t VectorTable[48];#elif defined ( __GNUC__ )__IO uint32_t VectorTable[48] __attribute__((section(".RAMVectorTable")));#elif defined ( __TASKING__ )__IO uint32_t VectorTable[48] __at(0x20000000);#endif

將APP的終端向量表復制到以上位置，設置中斷向量表重映射

static void SetVectorTable(void) {int i;/*!< At this stage the microcontroller clock setting is already configured, this is done through SystemInit() function which is called from startupfile (startup_stm32f0xx.s) before to branch to application main.To reconfigure the default setting of SystemInit() function, refer tosystem_stm32f0xx.c file*/ /* Relocate by software the vector table to the internal SRAM at 0x20000000 ***/ /* Copy the vector table from the Flash (mapped at the base of the application load address 0x08003000) to the base address of the SRAM at 0x20000000. */for(i = 0; i < 48; i++){VectorTable[i] = *(__IO uint32_t*)(APP_SPACE_ADDR + (i<<2));}/* Enable the SYSCFG peripheral clock */RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE); /* 注意：ST官方例程使用 RCC_APB2PeriphResetCmd是不對的 *//* Remap SRAM at 0x00000000 */SYSCFG_MemoryRemapConfig(SYSCFG_MemoryRemap_SRAM); }

在由 IAP 跳轉到 APP 時，一定注意把 IAP 中開啟的外設全部關閉，否則在剛進入 APP中時，如果產生中斷將導致死機等問題。 包括 SysTic 中斷！！！包括 SysTic 中斷！！！包括 SysTic 中斷！！！這里可以做測試：

測試一：IAP 中開啟串口，然后用上位機不停的發送數據，在發送數據過程中執行 IAP 跳轉 APP

將 SysTick 中斷 配置時間很短（微秒級別），當程序跳轉到 APP 后，會出現 先產生 SysTick 中斷，然后才會到 main 函數。此時如果 SysTick 中斷中有相關代碼，將導致出現錯誤！

STM32 的 back SRAM 在 IAP 中和 APP 中都初始化時，將導致 APP中的初始化不起作用。如果 IAP 中有使用，則在跳轉 APP前必須反初始化。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的STM32 之八 在线升级（IAP）超详细图解 及 需要注意的问题解决的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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