基于IAP的STM32程序更新技術(shù)

2.2　IAP技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)

通過研究IAP技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶程序更新的過程，不難發(fā)現(xiàn)，在更新過程中必須保證PC指針在Boot區(qū)移動(dòng)，而不能隨意跳轉(zhuǎn)至常態(tài)存儲區(qū)。基于這個(gè)要求，結(jié)合微控制器原理可以得出需要特別注意的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。

(1) 禁止中斷

毫無疑問，中斷會使得PC指針跳轉(zhuǎn)至中斷服務(wù)程序入口地址，因此，在進(jìn)入Boot區(qū)前需要禁止所有中斷。

(2) 禁用底層外圍接口

對于有些外圍接口，比如當(dāng)采用ADC+DMA的方式進(jìn)行多通道A/D采樣時(shí)，采樣過程會按照預(yù)先設(shè)置的通道順序進(jìn)行A/D采樣。若在PC指針跳轉(zhuǎn)至Boot區(qū)前沒有禁用，則更新完程序跳回常態(tài)存儲區(qū)時(shí)，其存儲A/D通道值就可能發(fā)生錯(cuò)位的情況。

(3) 使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

如果使用具有搶占式RTOS(即硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng))，則需要禁止所有任務(wù)，并且屏蔽所有的信號量及郵箱，以防止激活某個(gè)任務(wù)，導(dǎo)致PC指針跳轉(zhuǎn)至常態(tài)存儲區(qū)。

(4) 使用看門狗

在考慮導(dǎo)致PC指針跳轉(zhuǎn)的原因時(shí)，看門狗很容易被忽略，而且很多芯片的看門狗一旦使能就不能禁用，所以不能通過禁用的方法達(dá)到目的。最安全的方法是，在Boot區(qū)中也加入看門狗的喂狗指令。特別要注意的是，當(dāng)需要擦除、寫入大量Flash數(shù)據(jù)時(shí)，需要對其過程所需時(shí)間進(jìn)行定量的估計(jì)，有必要時(shí)可以在這個(gè)過程中多次喂狗。

(5) 存儲空間分配

Boot區(qū)以及常態(tài)存儲區(qū)的大小可以人為分配，一般而言，盡可能使常態(tài)存儲區(qū)最大化，因?yàn)楫a(chǎn)品的功能是在該區(qū)域得到體現(xiàn);而Boot區(qū)盡可能使其代碼簡潔，避免使用中斷以及復(fù)雜的底層驅(qū)動(dòng)及算法。

2.3　IAP技術(shù)實(shí)現(xiàn)

(1) 關(guān)閉相關(guān)中斷及禁用相關(guān)外圍接口

如定時(shí)器中斷、SysTick中斷、A/D中斷、外部I/O中斷等。

(2) 設(shè)定跳轉(zhuǎn)地址

typedef void (*pFunction)(void);

INT32U JumpAddress;//定義IAP入口地址pFunction Jump_To_Application;//定義指向IAP入口地址程序的函數(shù)指針

JumpAddress=*(vu32*)(IAP_ADDR + 4);

Jump_To_Application=(pFunction) JumpAddress;

(3) 喂狗并執(zhí)行跳轉(zhuǎn)

IWDG_ReloadCounter();//喂狗

__set_MSP(*(__IO uint32_t*) IAP_ADDR);//初始化用戶應(yīng)用程序的堆棧指針

Jump_To_Application();

(4) IAP代碼(Boot區(qū)代碼)

只需要驅(qū)動(dòng)用到的底層接口，盡量不使用中斷，盡可能少地占用存儲空間，同時(shí)需要適時(shí)地喂狗。另外對該系列Flash操作會有所不同，比如STM32F103ZE執(zhí)行擦除操作時(shí)，一頁為2 KB，而SMT32F103VC6等芯片一頁為1 KB，使用其他型號芯片時(shí)需要具體查閱相關(guān)數(shù)據(jù)手冊。

3　總結(jié)

本文從分析IAP技術(shù)原理入手，詳細(xì)論述了利用IAP技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶程序更新的要點(diǎn)。另外，可以想象，如果Boot區(qū)加入TCP/IP協(xié)議連入互聯(lián)網(wǎng)，即可借助網(wǎng)絡(luò)對產(chǎn)品進(jìn)行在線升級，既可提高系統(tǒng)的可維護(hù)性，又可降低產(chǎn)品的維護(hù)成本，必將在未來得到更為廣泛的應(yīng)用。