STM32f103C8T6 bootloader设计

STM32 bootloader设计

       使用的是STM32f103C8T6：64Kflash，在应用程序中通过CAN把接受到的bin写到外置 flash的指定地址处。在bootloader中判断一个单独的标志位看程序是否需要升级，如果需要升级，则复制外置flash处的内容到STM32的内置flash的指定地址处。

如：

bootloader地址：0x08000000UL   大小：10K——0x2800——STM32的内置flash

应用程序地址：0x08002800UL   大小：45K——0xB400——STM32的内置flash

升级信息表：0x720000UL   大小：8K——0x2000——外置flash

升级的bin文件地址：0x08012400  大小：45K——0xB400——外置flash

升级信息表主要有：更新标志，程序大小等；

bootloader设计思想：（bootloader是一个引导程序，复杂的CAN接收升级文件部分在应用程序中实现， 它只起一个拷贝和跳转的功能）

1、判断“升级信息表”中的标志位是否更新，是更新，则复制“升级的bin文件地址”的内容到“应用程序地址”处；

2、跳转到应用程序处。

bootloader：BootLoader 就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。这里我们所说的Bootloader也是系统开机前的一段小程序，其主要任务是用来初始化串口和IAP 端口（网口CAN 接口等）的，通过判断状态是否需要从IAP 端口进行更新应用程序，若需要更新则从端口接收应用程序，并存放到指定的Flash 里面，更新完成后则跳入到指定的Flash 里面执行应用程序。

应用程序：即我们需要开发板实现功能的程序，其中应用程序主要分为两种：hex 文件和bin 文件。在我们经常使用的KEIL 中默认编译生成的可执行文件（应用程序）为hex 格式的，若需要编译生成bin 格式需要做如下修改，加入 “D:\Keil\ARM\ARMCC\bin\fromelf.exe--bin--output ./Obj/Can_Updata.bin ./Obj/test.axf” ，重新编译生成的 Can_Updata.bin文件存放在 Obj 文件夹下。

有几点需要注意的：

1、中断向量的重映射（应用程序中要设置，否则无法使用中断）

1. NVIC_VectTab_FLASH —— 0x8002800

2. NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x2800);

2、跳转到指定地址处；

1. static voidjump_to_app(void)

2. {

3. app_cb app_start = (app_cb)(*(uint32_t*)(APP_START_ADDR + 4));

4.  

5. all_nvic_disabled();

6. //all_gpio_disabled();

7.  

8. delay_ms(100);

9. __set_PSP(*(u32 *)(APP_START_ADDR));

10. __set_CONTROL(0);

11.  

12. __set_MSP(*(uint32_t *)(APP_START_ADDR));

13. NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH,0x2800);

14.  

15. app_start();

16. }

部分代码：

1. #include <stdio.h>

2. #include "usart.h"

3. #include "delay.h"

4. #include "iap.h"

5. #include "misc.h"

6.  

7. typedef void (*app_cb)(void);

8.  

9. static void all_nvic_disabled(void)

10. {

11. int i = 0;

12. for(i = 19; i < 59; i++)

13. {

14. NVIC->ICER[i >> 0x05] = (unsigned int )0x01 << (i & (unsigned char)0x1F);

15. }

16.  

17. }

18.  

19. static void all_gpio_disabled(void)

20. {

21. GPIO_InitTypeDef gpio_init;

22. gpio_init.GPIO_Pin = 0xffff;

23. gpio_init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

24. gpio_init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

25. GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init);

26. GPIO_Init(GPIOB, &gpio_init);

27. GPIO_Init(GPIOC, &gpio_init);

28. GPIO_Init(GPIOD, &gpio_init);

29. }

30.  

31. static void jump_to_app(void)

32. {

33. app_cb app_start = (app_cb)(*(uint32_t *)(APP_START_ADDR + 4));

34.  

35. all_nvic_disabled();

36. //all_gpio_disabled();

37.  

38. delay_ms(100);

39. __set_PSP(*(u32 *)(APP_START_ADDR));

40. __set_CONTROL(0);

41.  

42. __set_MSP(*(uint32_t *)(APP_START_ADDR));

43. NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x2800);

44.  

45. app_start();

46. }

47.  

48. int main(void)

49. {

50. iap_t iap;

51. uint8_t flag; // 0:未升级 1:已升级

52.  

53. DelayInit();

54. UARTInit(9600);

55. GD25Q32BConfig();

56. printf("uart ok...\r\n");

57. delay_ms(100);

58.  

59. flag = FlashIAPReadFlag(&iap);

60.  

61. printf("flag: %d\n", flag);

62. printf("iap.version: %d\n", iap.version);

63. printf("iap.size: %d\n", iap.size);

64.  

65. if(0 == flag)

66. {

67. FlashCopy(APP_START_ADDR, IAP_APP_START, &iap);

68. printf("copy ok!\n");

69. }

70.  

71. jump_to_app();

72.  

73. return 0;

74. }

1. #include <string.h>

2. #include "app_flash_manager.h"

3. #include "iap.h"

4. #include "debug.h"

5.  

6. // 读取升级状态，0: 未升级; 1: 已经升级

7. uint8_t FlashIAPReadFlag(iap_t *update)

8. {

9. uint8_t flag;

10.  

11. spiFlashRead(IAP_INFO_START, sizeof(iap_t), (uint8_t *)update);

12.  

13. flag = update->flag;

14.  

15. return flag;

16. }

17.  

18. // 从backup_addr拷贝info->size的大小到app_addr地址处

19. boolean FlashCopy(uint32_t app_addr, uint32_t backup_addr, iap_t *info)

20. {

21. uint8_t upgrade_buffer[FLASH_SECTOR_SIZE];

22. uint16_t pageremain = FLASH_SECTOR_SIZE - backup_addr % FLASH_SECTOR_SIZE; // 单页剩余字节

23.  

24. if(((app_addr + info->size - 1) > APP_END_ADDR) || (app_addr < APP_START_ADDR))

25. {

26. return COPY_FALSE;

27. }

28.  

29. if(info->size <= pageremain) // 程序总大小小于等于单页大小

30. {

31. pageremain = info->size;

32. }

33. FlashErase(app_addr, APP_BLOCK);

34.  

35. while(1)

36. {

37. // 分页写入

38. memset(upgrade_buffer, 0, sizeof(upgrade_buffer));

39. spiFlashRead(backup_addr, pageremain, upgrade_buffer); // 从备份区读出pageremain字节数

40. FlashWrite(app_addr, upgrade_buffer, pageremain); // 写到程序运行的地址处

41.  

42. if(info->size == pageremain)

43. {

44. break; // 写入结束

45. }

46. else

47. {

48. backup_addr += pageremain;

49. app_addr += pageremain;

50. info->size -= pageremain; // 减去已经写入了的字节数，地址都往后面偏移

51.  

52. if(info->size > FLASH_SECTOR_SIZE)

53. {

54. pageremain = FLASH_SECTOR_SIZE; // 超过1页数据，一页一页写入

55. }

56. else

57. {

58. pageremain = info->size; // 不够1页数据

59. }

60. }

61. }

62.  

63. return COPY_OK;

64. }

1. #include "mcu_flash.h"

2. #include <string.h>

3. #include "stm32f10x_flash.h"

4. // STM32f103内置flash的读写擦除

5. // addr:地址 count:块数量

6. flash_status_t FlashErase(uint32_t addr, uint8_t count)

7. {

8. uint8_t i;

9.  

10. for(i = 0; i < count; ++i)

11. {

12. if(FLASH_ErasePage(addr + i * FLASH_SECTOR_SIZE) != FLASH_COMPLETE)

13. {

14. return FLASH_FAILURE;

15. }

16. }

17.  

18. return FLASH_SUCCESS;

19. }

20.  

21. uint32_t FlashWrite(uint32_t addr, uint8_t *buffer, uint32_t length)

22. {

23. uint16_t i, data = 0;

24.  

25. FLASH_Unlock();

26.  

27. for(i = 0; i < length; i += 2)

28. {

29. data = (*(buffer + i + 1) << 8) + (*(buffer + i));

30. if(FLASH_ProgramHalfWord((uint32_t)(addr + i), data) != FLASH_COMPLETE)

31. {

32. return i;

33. }

34. }

35.  

36. FLASH_Lock();

37.  

38. return length;

39. }

40.  

41. uint32_t FlashRead(uint32_t addr, uint8_t *buffer, uint32_t length)

42. {

43. memcpy(buffer, (void *)addr, length);

44.  

45. return length;

46. }