IAP实现原理

IAP实现原理

讲完了一些背景知识，我们可以切入正题了。实现IAP的核心原理很简单，就是在flash中保留一个小的升级程序，即boot loader。为了安全起见boot loader一般放在芯片默认启动起始位置，这样即使升级过程中发生错误，芯片依然可以通过重启进入boot。比较标准的方式是一个bootloader和一个app，bootloader主要负责和iap有关的工作，若启动后无IAP任务bootloader把CPU使用权转交给APP，开始正式工作。

Bootloader转交CPU使用权的过程中，就涉及到程序重定位问题，重定位方面的问题主要包括两个，其一是函数重定位问题：使用mdk时默认是以芯片基址作为程序的基址，这也就使得boot和app程序地址发生重叠，使用某个app函数可能会跳转到boot的某一段程序上。其二是中断向量表重定位的问题：发生中断事件时芯片以中断向量表基址+中断偏移量找到中断处理函数的地址存放位置，若app执行时中断向量表依然指向芯片默认起始位置，就可能出现在app中使用boot中断函数的尴尬局面。

除此之外，还有一个是中断问题，中断在iap过程中是一个要十分谨慎处理的部分，处理不好可能出现各种严重事故和各种难以追踪到的bug（相信我，你不会想在各种随缘复现的错误中找bug的）。
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bootloader实现

原理讲完实现就是水到渠成的事了，首先要新建一个boot loader工程，默认情况下boot loader只需要简单跳转到app即可

主函数如图所示，首先要初始化一次中断向量表，随后初始化所需的硬件，判断跳转的条件是否满足，若满足则直接跳转到app，否则执行boot中的IAP主任务函数。

 

 

 

注意，下面是重点中的重点，搞懂了下面的部分，IAP就不是问题了

 

 

 

核心函数: IAP_JumpTo，进入函数后首先判断所给出的程序地址是否可能是有效的，即地址中第一组值是否是一个有效的内存值，若是，则正式开始跳转。

首先屏蔽所有中断，防止跳转前的预处理过程被打扰。
设置指针
关闭所有外设中断，所有的外设中断都要在这个函数里关掉，另外注意，滴答定时器的中断是没法通过正常的关中断方式关闭的，因此要单独处理，调用systick_deinit直接把滴答定时器关掉。
设置psp和msp，其中psp不是必须的，在没有使用RTOS的程序中可以不用管。
重定位中断向量表，这一步对应中断处理函数地址问题。
现在已经可以跳转，但在跳转之前还要做一点清尾工作：首先要清除所有的已挂起中断，防止隐藏中断出现，其次，重新打开全局中断，然后跳转到app的地址即可。
到这里boot跳转原理已经讲完，然后我们再来看一下app。

 

APP设置

与boot loader不同，app不需要在程序里特别处理什么，但项目设置要改

主要是两个部分，一个是target中的ROM基址要改，另一个是下载器的ROM基址要改，如下图所示

另外注意，一定要屏蔽app的systeminit函数中设置中断向量表的部分，否则可能影响中断向量表基址。

 

 

 

 

 

 

IAP的核心部分就是这样，之后就是在boot loader中添加接收app bin文件并写入芯片flash的功能。接收bin的方式有很多，例如常见的串口，usb，rs485，can甚至可以通过TF卡，网络等等。再调用芯片库函数中的flash操作函数将接收到的bin文件写入flash中即可，当然还可以在此基础上添加一些其他的功能和逻辑。本节先只讲一下核心原理，其余的部分可能会在之后讲到。

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