IAP升级 - 技术栈

IAP代码升级

回顾

IAP（代码升级）

tip：三种boot启动模式

[STM32 正常的程序运行流程（程序是存在flash中的）](#STM32 正常的程序运行流程（程序是存在flash中的）)

代码升级

实例：代码小于flash的一半时

回顾

-- lvgl字库操作：

会出现程序死和不显示的问题
不显示的问题出现的原因：字库没有写进去，标签的字体没有修改
程序死的问题：flash初始化一定要在lvgl之前.

任务间通信有没有创建

IAP（代码升级）

在线升级：OTA升级
离线升级： IAP升级（串口）

-- 为什么会有代码升级？

产品一旦生产出来，有些产品是没有留下载接口。如果程序更新了，如何将升级后的代码，下载进产品中。

-- 代码升级分为两种，

一种是IAP（本地升级）:如USART,RS485,USB（这里的usb指的是通信方式）等等都可以作为升级接口

OTA（在线升级）:一般用到云服务器

他们的区别在于：获取代码的方式不一样。

-- 代码编译之后，会生成一个bin文件，这个bin文件，就是我们要升级的代码。

那么如果是OTA升级，我们只需要将bin文件放到云服务器上。（我们使用的阿里云服务器上就有一个OTA升级）

如果是IAP升级，我们只需要将bin文件放到串口设备上，然后通过串口，将bin文件下载到产品中。

-- 那么如何去实现这个升级呢？

-- 首先我们要先了解单片机的运行流程

-- 单片机到底是怎么启动的

单片机程序的启动是从哪开始启动的(看数据手册中的)是从0x00000000开始启动的

-- 我们的程序是保存在flash（512kb）中的，那我们如何从0x0000 0000跳到flash中呢？

根据boot的值选择启动区域，是根据BOOT0和BOOT1控制跳转到哪里

-- 串口下载工具就有让我们选择

tip：三种boot启动模式

一般来说就是指我们下好程序后，重启芯片时，SYSCLK的第4个上升沿，BOOT引脚的值将被锁存。用户可以通过设置BOOT1和BOOT0引脚的状态，来选择在复位后的启动模式。

1、第一种方式(boot0 = 0)：Flash memory启动方式

启动地址：0x08000000 是STM32内置的Flash，一般我们使用JTAG或者SWD模式下载程序时，就是下载到这个里面，重启后也直接从这启动程序。基本上都是采用这种模式。

-- 已知我们单片机的原理图，boot0接地，恒定为0

2、第二种方式(boot0 = 1；boot1 = 0)：System memory启动方式

启动地址：0x1FFF0000从系统存储器启动，这种模式启动的程序功能是由厂家设置的。一般来说，这种启动方式用的比较少。系统存储器是芯片内部一块特定的区域，STM32在出厂时，由ST在这个区域内部预置了一段BootLoader，也就是我们常说的ISP程序，这是一块ROM，出厂后无法修改。一般来说，我们选用这种启动模式时，是为了从串口下载程序，因为在厂家提供的BootLoader 中，提供了串口下载程序的固件，可以通过这个BootLoader将程序下载到系统的Flash中。但是这个下载方式需要以下步骤：
1、将BOOT0设置为1，BOOT1设置为0，然后按下复位键，这样才能从系统存储器启动BootLoader

2、最后在BootLoader的帮助下，通过串口下载程序到Flash中

3、程序下载完成后，又有需要将BOOT0设置为GND，手动复位，这样，STM32才可以从Flash中启动可以看到，利用串口下载程序还是比较的麻烦，需要跳帽跳来跳去的，非常的不注重用户体验。

3、第三种方式(boot0 = 1;boot1 = 1)：SRAM启动方式。启动地址：0x20000000 内置SRAM，既然是SRAM，自然也就没有程序存储的能力了，这个模式一般用于程序调试。假如我只修改了代码中一个小小的地方，然后就需要重新擦除整个Flash，比较的费时，可以考虑从这个模式启动代码（也就是STM32的内存中），用于快速的程序调试，等程序调试完成后，在将程序下载到SRAM中。

STM32 正常的程序运行流程（程序是存在flash中的）

-- 首先是从栈顶位置，然后是中断向量表，之后是中断的入口函数，之后是main函数

-- 中断向量表是什么？

-- 后面还是主函数的入口程序和中断的入口函数

-- 当中断发生的时候，先去中断向量表起始点，找到底是哪个中断发生的，然后去中断服务函数中执行响应的操作

-- 这就是为什么说有过两个中断优先级相同，那么先执行哪个中断？谁在前面谁先执行。为什么？

因为他是在中断向量表一个一个向下遍历的，排在前面的就先执行

-- 如果没有写中断服务函数

-- 后面还有设置堆区栈区的大小

代码升级

-- 那么如何进行代码升级？

我们要进行代码升级是不是还要获取更新过后的代码。所以我们要想怎么获取.

-- 首先了解如果将程序不下载到起始位置怎么做。（默认是下载到起始地址（0x8000000））

-- 所以我们可以改起始地址之后试一下

-- 之后要擦除FLASH

-- 打开软件之后点击连接，当前芯片flash的内部数据，然后选择橡皮擦擦除，擦除完之后都变成FFFF。

-- 注意：擦除完之后要断开连接，断开连接的标识就在连接的旁边，然后再去烧程序，如果程序设定的大小不够，可以加一点（可以加到0x60000），然后重新烧录。

-- 烧录之后重新连接，可以看到前面的地址都没有数据，并且可以发现程序运行不了，因为程序没有下载到起始地址。

-- 那么是不是可以再写一段程序，将程序下载到起始地址呢？

-- 程序的内容就判断有没有更新，如果没有更新，就跳转到正常运行的程序去，如果有更新，就要把当前的程序擦除掉，擦掉之后将w25q64存的代码放进来，移植完之后就变成更新过后的程序了。

更新过后的程序存在w25q64中，所以我们要先去获取w25q64中的数据，然后下载到flash中。因为存在w25q64中的程序是不能跑的。那么怎么将w25q64上的程序下载进内部flash中，首先我们要想下载进flash，肯定要先擦除flash。

-- 总共有两个工程，一个工程是判断程序有没有更新，另一个工程是主工程，主工程的功能就是接收新代码，然后保存到w25q64中，并将flash的其中一个区域赋一个特定的值，起标识位的作用，工程1可以通过检测这个区域是不是这个值来判断程序有没有更新。

-- 两个工程（代码的大小大于falsh一半的情况）

工程1：引导工程：检测代码是否存在更新；

如果有更新，需要擦除原代码空间，然后将新代码放入

如果没有更新，不做操作，直接执行工程2
工程2：主工程：空气质量检测仪的功能，接收新代码，保存到w25q64里面

-- 如果代码的大小小于flash一半

工程1：引导工程：检测代码是否存在更新；

如果有更新，需要擦除原代码空间，然后将新代码放入

如果没有更新，不做操作，直接执行工程2
工程2：主工程：空气质量检测仪的功能，接收新代码，保存到flash里面

实例：代码小于flash的一半时

-- 找一个官方代码当作例子：资料里的代码是小于flash的一半

该工程是将flash分成了三块区域：分别是boot区域，app1，app2.

-- 这个boot区域就是上面所说的工程1，app1区域就是工程2，app2区域是用于把偶才能新工程（升级过后的代码）的地方

-- 那么具体是怎么实现的？

首先打开一个boot工程（注意一定不要选择全面擦除，选块擦除）

-- 注意：程序的跳转代码是固定写法

-- 然后再看app1工程，注意要先下载boot程序，再下载app程序。

-- 如果APP的代码使用下载器下载，那么我们就需要修改下载的属性，如下图所示：

-- 那么如何测试代码升级呢？

需要更改app中的代码，然后获取更新过后的bin文件，那么这个更新文件如何获取？需要修改配置属性，工程中有一个bin文件生成器。

-- 需要将地址改为自己工程bin文件生成器所在的路劲：D:\Keil_v5\Arm\ARMCC\bin\fromelf.exe --bin -o .\Objects\weather.bin .\Objects\weather.axf

其中：D:\Keil_v5\Arm\ARMCC\bin\fromelf.exe 是一个keil自带的生成bin文件的工具绝对路径。

通过这一步设置，我们就可以在 MDK 编译成功之后，调用 fromelf.exe（注意，我的 MDK 是安装在 D盘文件夹下，如果你是安装在其他目录，请根据你自己的目录修改fromelf.exe 的路径），根据当前工程的 weather.axf（如果是其他的名字，请记住修改，这个文件存放在 Objects 目录下面，格式为 xxx.axf），生成一个 RTC.bin 的文件。并存放在 axf 文件相同的目录下，即工程的 Objects 文件夹里面。在得到.bin 文件之后，我们只需要将这个 bin 文件传送给单片机，即可执行 IAP 升级。(我们也可以将bin文件无线发送，存放在SD卡内，存放在外部FLASH内等等方式进行代码升级，其中无线发送的形式叫OTA)。
我们把APP2生成的bin文件，通过串口，发送到APP1的运行设备上，就会自动的保存APP2的代码数据到对应的Flash地址下，那么按下复位按键后（也可以软件复位），再次运行bootloader代码，就会加载APP2的数据到APP1的地址下，并运行新的程序。

-- 编译之后就会生成一个bin文件，将这个文件放在桌面上

-- 程序在运行的时候点击发送bin文件

如果想清楚的看到程序运行的结果，可以实现程序接收到bin文件后就立马复位，所以要在程序更新的后面写一个软件复位的代码。

    NVIC_SystemReset();//软件复位

-- OTA升级与IAP升级类似，可以尝试一下，主要就是代码是怎么获取的。