基于Ymodem协议的STM32串口IAP的实现(IAP + APP + 上位机)

0.1832017.06.05 00:35:09字数 1,373阅读 10,038

1.什么是IAP？

IAP：In Application Programming 是指在应用编程，即在程序运行中编程，就是片子提供一系列的机制(硬件/软件上的)当片子在运行程序的时候可以提供一种改变flash数据的方法。通俗点讲，也就是说程序自己可以往程序存储器里写数据或修改程序。这种方式的典型应用就是用一小段代码来实现程序的下载，实际上单片机的ISP功能就是通过IAP技术来实现的，即片子在出厂前就已经有一段小的bootloader程序在里面，片子上电后，开始运行这段程序，当检测到上位机有下载要求时，便和上位机通信，然后下载数据到存储区。

2.与ISP的区别

在线编程目前有两种实现方法：在系统编程（ISP）和在应用编程（IAP）。ISP一般是通过单片机专用的串行编程接口对单片机内部的Flash存储器进行编程,而IAP技术是从结构上将Flash存储器映射为两个存储体,当运行一个存储体上的用户程序时,可对另一个存储体重新编程,之后将控制从一个存储体转向另一个。ISP的实现一般需要很少的外部电路辅助实现,而IAP的实现更加灵活,通常可利用单片机的串行口接到计算机的RS232口,通过专门设计的固件程序来编程内部存储器。

3.为什么要用IAP

STM32F1XX单片机在出厂前，固化了ISP自举程序，挺强悍的，至少我觉得，因为人家还自适应波特率呢，才2KByteROM+512ByteRAM。上位机下载软件现成的，也不用自己操心了。不过呢，需要boot0跳线进入，详见文档 RM0008芯片参考手册第2章和 AN2606系统内存引导模式。那我就要在我明亮的壳子上打个白米粒大的洞，然后就像路由器那样，拿牙签捅啊捅的。还有，就是把HEX文件发布让客户自己升级，感觉不像回事，老板也会担心他们抄东西（其实没有什么是安全的啦）。所以，不需要拆机就能对产品进行固件升级是很多人想要的效果，不仅方便而且节省精力和成本。

4.如何设计IAP

经过上面的介绍我们知道完整的IAP应该包括三个部分：1.boot 2.user app 3.上位机控制端。

在做之前在网上查了很多资料，要不就是空空而谈如何如何实现要不就是只有一个boot代码，就是找不到整套的资料，这可能与整个电子行业的封闭有关。在这方面真的要学学互联网的开源精神。

当然啦，也有很多优秀的文章，这里给大家传送门：

基于Ymodem协议的IAP上位机（C#）

献丑之STM32F单片机IAP方法

所以我决定将这个项目开源出来，整个项目包括三套代码。

boot部分：可用于stm32f1xx平台，几乎不需要修改代码，只需要根据你的MCU简单的配置一下工程文件就好了。（我的平台是stm32f103ze）
app部分：其实就是你需要实现产品功能的部分。我这里采用了usmart框架，用它的原因主要是方便和boot部分以及上位机部分进行通信。这部分目前做的比较少，之后会将他抽象出来。
上位机部分：前面两个部分运行在MCU内部用的是C编程。这部分运行在windows平台用的是C#，基于 .net4.0。你可以很方便的将它移植到你的项目中。

5.干货在哪里

说了这么多，是时候show my code了。我把代码都托管在github上了（之后会放到csdn上面），每套代码都有说明文档（请按照下述编号看起）。但是文档不够详细，之后会丰富。目前测试的平台比较少，希望大家可以一起来测试提交bug，一起来完善。

6.还需要去做什么

实现aes文件加密
实现一边接收数据一边写入数据
实现可更改每包数据大小（目前每包是1024字节）
- 已经实现32Byte、64Byte、128Byte、256Byte、512Byte、1KByte可选（2017.6.11更新）
实现蓝牙串口iap
- 我采用HC-08蓝牙透传模块（BLE类型），在32Byte和64Byte的情况下可以实现蓝牙串口iap（跟蓝牙模块有关，建议不要使用BLE类型的，它的延时较高。2017.6.11）
增加spi接口和i2c接口的iap（目前是uart接口）