1. 概念

IAP 的作用，网上其他资料已经有很多介绍了，这里放一个链接，不进行深入的介绍。本文的关注重点是Bootloader在跳转APP程序中出现的问题。
IAP的实现原理讲解以及中断向量表的偏移

2. 程序

本人主要做应用层的开发，所有Bootloader和APP程序使用的是STM32CubeMX工具生成代码后，然后进行修改。

2.1 Bootloader 程序

1. CubeMX 配置
步骤1：使用的芯片为STM32F407ZGT6
在这里插入图片描述
步骤2：选择时钟源（根据自己的板子进行选择）

步骤3：时钟配置

步骤4：项目配置

2. 代码（只介绍跳转函数）

完整代码

void IAP_ExecuteApp ( uint32_t ulAddr_App )
{
    
    
	int i = 0;
	pIapFun_TypeDef pJump2App; 

	
	if ( ( ( * ( __IO uint32_t * ) ulAddr_App ) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000 )	 //@1 //检查栈顶地址是否合法.
	{
    
     
		
		HAL_SPI_MspDeInit(&hspi1);	//@2
		__HAL_RCC_GPIOB_CLK_DISABLE();
		__HAL_RCC_GPIOG_CLK_DISABLE();
		
		
		 /* 设置所有时钟到默认状态，使用HSI时钟 */
		HAL_RCC_DeInit();		//@3
		
		__set_BASEPRI(0x20);		//@4
		__set_PRIMASK(1);
        __set_FAULTMASK(1);
		
		/* 关闭所有中断，清除所有中断挂起标志 */
		for (i = 0; i < 8; i++)		//@5
		{
    
    
			NVIC->ICER[i]=0xFFFFFFFF;
			NVIC->ICPR[i]=0xFFFFFFFF;
		}
		
		SysTick->CTRL = 0;		//@6
		SysTick->LOAD = 0;
		SysTick->VAL = 0;

		__set_BASEPRI(0);		//@7
		__set_PRIMASK(0);
		__set_FAULTMASK(0);
 		
 		//@8
        /*
        1）不使用OS时： 只用到MSP（中断和非中断都使用MSP）；
        2）使用OS时（如UCOSII）： main函数和中断使用MSP； 各个Task（线程）使用PSP（即任务栈）；
        */
        __set_MSP(*(uint32_t*)ulAddr_App);//当带操作系统从APP区跳转到BOOT区的时候需要将SP设置为MSP，否则在BOOT区中使用中断将会引发硬件错误！
        __set_PSP(*(uint32_t*)ulAddr_App);
        __set_CONTROL(0);  /* 在RTOS工程，这条语句很重要，设置为特权级模式，使用MSP指针 */
        __ISB();//指令同步隔离。最严格：它会清洗流水线，以保证所有它前面的指令都执行完毕之后，才执行它后面的指令。
		//@9
		pJump2App = ( pIapFun_TypeDef ) * ( __IO uint32_t * ) ( ulAddr_App + 4 );	//用户代码区第二个字为程序开始地址(复位地址)		
		pJump2App ();								                                    	//跳转到APP.
	}
}

@1 代码作用：检查栈顶地址是否合法.0x20000000是sram的起始地址,也是程序的栈顶地址；

if ( ( ( * ( __IO uint32_t * ) ulAddr_App ) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000 )

@2 代码作用：下面这几个关闭的是在Bootloader中初始化过的外设，如果没有初始化过其他外设，则不需要；

HAL_SPI_MspDeInit(&hspi1);	
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_DISABLE();
__HAL_RCC_GPIOG_CLK_DISABLE();

@3 代码作用：PLL在Bootloader中已经配置启动了，在APP程序中如果想再进行配置启动的话会返回错误。
问题现象
将Bootloader和APP程序分别下载到板子上，Bootlader程序可以正常运行，而APP程序会死在Error_Handler()的while(1)循环中。具体调试发现程序是在执行HAL_RCC_OscConfig()函数的PLL 配置部分检测到当前PLL已经被配置为了系统时钟而返回了HAL_ERROR的返回值导致进入了Error_Handler()。
方案一： 网上有人的建议是不使用PLL，使用HSI作为系统的时钟源，经过测试可以正常运行；但是这样会有个问题是，使用STM32F4的HSI是16M，这显然和通过PLL倍频之后使用的168M不在一个数量级上。
方案二： 通过查找资料发现，可以在Bootloader启动的时候配置PLL倍频到168M，然后在跳转程序之前将RCC的配置反初始化为默认设置（使用HSI时钟）。

HAL_RCC_DeInit();

@4 代码作用：关闭所有的中断；此处的特殊寄存器设置值，可以看如下链接: 嵌入式–Keil5–调试状态下Registers界面解析（nrf52832–Cortex-M4内核）

__set_BASEPRI(0x20);
__set_PRIMASK(1);
 __set_FAULTMASK(1);

@5 代码作用：清除所有中断挂起标志，防止在APP中触发该中断，导致运行错误；

	/* 关闭所有中断，清除所有中断挂起标志 */
		for (i = 0; i < 8; i++)		//@5
		{
    
    
			NVIC->ICER[i]=0xFFFFFFFF;
			NVIC->ICPR[i]=0xFFFFFFFF;
		}

@6 代码作用：关闭掉系统滴答定时器，该定时器会在APP的程序中重新启动，调用HAL_Init();函数会启动；
注意:@6 的代码一定要放到@3 之后，因为HAL_RCC_DeInit();函数会再次开启滴答定时器。

SysTick->CTRL = 0;
SysTick->LOAD = 0;
SysTick->VAL = 0;

@7 代码作用：重新启动中断开关；

	__set_BASEPRI(0);
	__set_PRIMASK(0);
	__set_FAULTMASK(0);

注意:必须重新启动中断的开关，本人调试过程中没有开启__set_FAULTMASK(0) ;的中断，导致滴答定时器（SysTick）无法正常运行，执行HAL_Delay();，死循环在了延时中，耽误了一天的时间查找问题。

@8 和@9 代码都有详细的注释；

注意: __set_PSP((uint32_t)ulAddr_App); 和 __set_CONTROL(0); 函数是使用RTOS（实时操作系统的读者必须要添加的）

2.2. APP程序

CubeMX 配置基本和Bootloader 基本相同，不赘述。本人使用的FreeRTOS的实时操作系统。

1. Keil 配置
步骤1：配置程序的起始位置（根据自己的需要修改），配置的时候发现只配置这块没用，需要配置步骤2才行；
在这里插入图片描述
步骤2：Linker 中修改ScatterFile 文件；

在这里插入图片描述
这是本人的配置，每个人的可能都不一样，本人是需要用ccmram，所以使用自己的ScatterFile 文件，修改的内容如下图。

步骤2：设置APP的中断向量表的位置；
首先找到 startup_stm32f407xx.s 文件中调用 SystemInit 函数的地方，找到SystemInit 函数的实现，然后找到 USER_VECT_TAB_ADDRESS 的宏定义的地方，取消注释。先修改下图 1的位置，然后修改 2的位置，2的位置根据自己的APP偏移位置来修改。
在这里插入图片描述
2. 代码
在main 函数的一开始添加如下代码。

  /* USER CODE BEGIN 1 */
	HAL_DeInit();
	HAL_RCC_DeInit();
  /* USER CODE END 1 */

在这里插入图片描述
HAL_DeInit(); HAL库反初始化；
HAL_RCC_DeInit(); RCC配置反初始化；

注意: 如果直接查找HAL_RCC_DeInit() 的实现，发现是个空函数，实际这是HAL库的一个机制，实际编译使用的另外一个文件中的，如下图1和2

在这里插入图片描述

4. 其他问题

4.1 可能导致APP死机的原因

Bootloader启动的外设比APP的多，导致死机，需要在跳转到APP时清理不需要的外设配置；
Bootloader开启了某个终端，在APP中没有配置相应的处理函数，导致死机；该问题可通过Bootloader程序的@4 @5 @7来解决；

STM32F4 IAP 跳转 APP问题