STM32的程序升级

IAP基础参考http://www.eeworld.com.cn/mcu/2018/ic-news112042038.html

https://blog.csdn.net/tq384998430/article/details/81010002

ISP,IAP,DFU:

      ISP:是为了解决烧写MCU必须将芯片从目标板拆下来才能烧写的问题；ISP下每家芯片内部的的bootload 都不同，不通用。bootloader在芯片复位（或者上电）时，会优先于用户自己的代码启动。这段代码会首先检测芯片的指定引脚上有没有特定的信号，如果没有，则跳入用户程序执行。否则就按照bootloader特定的通信协议，与计算机进行握手，并最终触发计算机将新的程序通过通用接口（如串口）传送到芯片。

　　IAP:芯片内部有厂家的固定boot,但bootloader需要在固定引脚，通过串口，以固定的协议传送程序。如果你对这个过程的任何一点不满意，那你就要自定义bootloader、

      DFU:也就是usb boot,usb在单片机上和pc有两种配合方法:

• VCP模式：PC端通过安装VCP usb drive和MCU的APP进行业务通信
• DFU模式：PC端通过安装DFU usb drive和MCU的bootload（自定义）进行通信。此时进入boot有两种模式：reset复位或者电源掉电的硬件方式；或者MCU解析PC发送的内容后进行的软复位方式。

程序升级的文件：HEX、bin

HEX文件：特点：适合ISP，不适合FOTA(因为HEX开始有ISP升级的头字段）；KEIL中的生成：Options -> Output 下勾选Create HEX File

BIN文件：真正升级的二进制文件字节流，尺寸小，适合FOTA;KEIL中生成方法：User选项卡下面的 After Build/Rebuild 设置并打钩：fromelf --bin !L -o .\BIN\FOTA.bin。

程序升级过程：

• 在APP运行过程中，如果条件触发（按键按下、串口收到指定命令或者字符，从指定存储位置读取的版本号比当前新），此时APP会从指定的源头（/USB/SD/网页服务器）把APP_new.bin文件一次性或者分包拷贝到MCU的备份区（MCU的flash备份区、外部FLASH),置位需要更新程序的标志到非易失存储位置（RTC的BKP区、MCU的EEPROM/FLASH区、外部的eerom/flash区），然后让程序跳转到IAP程序中（复位跳转、直接跳转）；
• 在IAP程序中，若有升级标志则先擦除APP_RUN—FLASH，然后将备份区的内容拷贝到此运行区并做好校验，然后继续跳转会运行程序区（复位、直接跳转）；若无升级标志或者过一定时间无操作则跳会APP运行程序区；
• 运行APP程序(开始注意NVIC需要重定向NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH,APP_StartAddr)，并继续监控是否需要升级。

简而言之：IAP要实现2个功能：跳转和更新程序

1. 规划好boot程序和APP程序的起始地址；分别编写2个工程的程序，注意APP程序需要NVIC重定向NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH,APP_StartAddr)
2. APP程序根据触发条件判断是否要升级，需要的话将新程序拷贝到一个存储位置，存储升级标记；并强制程序跳转到boot程序位置（也可以软重启）
3. 进入BOOT程序后，如果有更新标记则擦除app的flash区域，并将新存储的程序写到app的flash区域，校验成功后取消更新标记，并强制跳转到APP区域。通过__asm("B APP_StartAddr +4")或者指针跳转实现跳转。      

void (*p)(void) = (void (*)(void))(*((int*)（APP_StartAddr +4）));
 p();
__set_MSP(*(uint32_t*) ApplicationAddress);

1. 注意flash的操作先FLASH_Unlock，再FLASH_ClearFlag，操作完之后FLASH_Lock。
2. 擦除可以用winhex删除制定区域，HEX转BIN的不一定能直接使用主机检查其开始地址是否是APP_StartAddr

FLASH的分区：

分2个区(IAP+APP)+外存(usb/sd/)：此种没有老程序的备份，万一升级失败就只能冲刷老程序

分3个区(IAP+APP_Run+APP_BKP备份缓存)：这种比较浪费MCU的flash，成本上没有利用外存经济。

分4个区IAP+APP_Run+APP_MAIN+APP_STATIC:其中APP_STATIC为参数存储区，

程序升级重点是要解决升级过程中升级失败（升级过程中关中断，若串口中断接收关其它中断）或者分包传输（没有大缓存）分包错误的处理；无线升级要考虑到客户的方便性、配合度、安全性、大批量升级的效率问题

BOOTloader分类：单独开发、UBOOT/MCU厂商或者中间件厂商rtt提供的BOOT

 APP.hex与boo.hext的合并烧录：合并工具

一 非无线接口：（串口、SPI/I2C/CAN/485/USB/SD）：

1.0 ：

1.x:程序的合并烧写：通过JLINK将IAP和app的烧写文件进行合并成一个烧写文件，大量MCU批量烧写可以利用这种方法。

二 无线接口（WLAN/WIFI/蓝牙/GPRS):

三 STM32G47x 双 Bank 模式下在线升级

 STM32G47x 的 Flash 可以工作在双 bank 模式，在该模式下对 FLASH 的操作支持RWW(Read-While-Write)，即在 Bank1 中可以对 Bank2 进行操作而不影响当前 Bank1 中的应用程序的运行，反之亦然.

通过设置标志位 BFB2 来决定从哪一个 Bank 启动： 

BFB2 = 0，MCU 双 Bank 启动禁用，从 Bank1 启动运行；

BFB2 = 1，MCU 双 Bank 启动使能，从 Bank2 启动运行，若是 Bank2 中无正常程序，则检测 Bank1 中是否有正常程序，若有则运行 Bank1 中的程序，若无则跳转到系统 Bootloader 运行(详见 AN2606 对应说明)。 

FB_MODE 反映了 Bank 的地址映射，双 Bank 的地址映射方式如下：

FB_MODE= 0 时，Bank1 的起始地址为 0x08000000，Bank2 的起始地址为

0x08040000；FB_MODE= 1 时，Bank1 的起始地址为 0x08040000，Bank2 的起始地址为0x08000000；

注意：程序始终是从ox08000000开始，只不过通过地址重映射的方式，将不同的 Bank 起始地址指定到 0x08000000