M0_IAP

关于IAP之前写过几篇，刚开始计划，没搞成就换了工作，遗憾，现在刚好又需要使用到IAP的功能，所以继续更新，必成。

0、前言

一个物联网的项目，主要就是MCU+4G模块，MCU通过AT指令使用4G模块，利用MQTT协议连接阿里云平台，嵌入式和后端通过阿里云平台交互数据；

型号是HK32F030R8T6，M0内核，内部Flash大小64K，SRAM大小10K;

IAP升级的流程是：平台把要更新的代码分成一个个包，通过阿里云平台给4G模块，4G模块再转发到MCU的串口，所以总体就是一个串口IAP的功能；

1、阶段1——分配BOOT和APP，能够从BOOT跳转到APP

1.1、分配BOOT的ROM

KEIL中配置ROM，起始地址0x0800 0000，Size是0x4000，预留16K，如下图：

1.2、分配APP的ROM和RAM

KEIL中配置ROM，起始地址0x0800 4000，Size是0xB800，也就是46K，加上上面的16K一共62K，剩余的2K用作保存数据；

RAM的起始地址为0x2000 0100，Size是0x2700，0x100+0x2700=0x2800也就是10K的RAM，至于为什么不从0x2000 0000开始，是因为M0不能将中断向量表映射到FLASH的0x0800 4000，但是可以映射到RAM，所以这部分0x100就是给APP的中断向量用的，如下图：

0x2000 0000到0x2000 0100这段内存，实际使用的大小是48个32位的空间也就是48*4=0xC0，所以配置RAM的起始地址你也可以写成0x2000 00C0;

Cortex-M0内核中断向量共有48个，在“startup_stm32f0xx.s”函数中__Vectors到__Vectors_End可以看到；

 1.3、BOOT的代码

主要是实现BOOT到APP跳转部分的代码，此外解决了由于BOOT中使用外设中断（现在只用了定时器）导致跳转到APP后无法执行的问题，在BOOT中关总中断，在APP中开总中断的方式是不够的，要具体到使用的外设才能正常跳转；

#define MAIN_USER_FLASH_BEGIN     0x8004000     //用户程序存储地址
 
typedef void (*RESET_FUNCTION )(void);          //复位函数模型
 
//从BOOT程序跳转到APP程序
void boot_jump_app(void)
{
   uint32_t jump_addr=*((__IO uint32_t *)(MAIN_USER_FLASH_BEGIN+4));
   RESET_FUNCTION Reset=(RESET_FUNCTION)jump_addr;
   __set_MSP(*(__IO uint32_t*)MAIN_USER_FLASH_BEGIN);
   Reset();
}
 
int main()
{	
	board_init();            //有使用到TIM2
	
	TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);	 //关闭定时器	
	TIM_DeInit(TIM2);	     //复位定时器
	__disable_irq();		 //关中断
 
	boot_jump_app();         //从BOOT程序跳转到APP程序
	
	while(1);	
}

1.4、APP的代码部分

配置中断向量表、开总中断；

编译后的APP程序，48个中断向量就在bin文件的起始位置，所以把APP程序下载到0x0800 4000的位置后，理论上要将这个中断向量映射到0x0800 4000，这也是M3的做法，但是M0不能将中断向量表映射到FLASH的0x0800 4000，不过可以映射到RAM，所以就复制0x0800 4000开始的中断向量到0x2000 0000，然后将中断向量映射到RAM；

由于映射时使用了SYSCFG_MemoryRemapConfig函数，所以要开启SYSCFG时钟；

//用户程序存放地址（也是编译后的下载文件存放中断向量的flash地址）
#define APPLICATION_ADDRESS ((uint32_t)0x08004000)
 
//RAM中的中断向量
__IO uint32_t VectorTable[48] __attribute__((at(0x20000000)));
 
int main()
{
	u8 i;
		
	//必须开启SYSCFG时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);
	
	//从flash中复制中断向量到ram
	for(i = 0; i < 48; i++){
		VectorTable[i] = *(__IO uint32_t*)(APPLICATION_ADDRESS + (i<<2));
	}
	//中断向量映射到RAM（开始地址处）
	SYSCFG_MemoryRemapConfig(SYSCFG_MemoryRemap_SRAM);
 
	__enable_irq();
	
	board_init();	
    while(1);
}

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2、利用软件复位实现APP到BOOT的跳转

在上面的基础上让APP在运行一段时间后，跳转到BOOT，只需要在APP中定时个10s确定APP已经可以正常运行了，然后执行软件复位；

现象呢就是BOOT运行几秒跳转APP，APP运行几秒BOOT，这样循环，测试的程序就是定时器加LED，运行明了而且测试使用外设中断的情况；

//软件复位函数
void System_Reset(void)
{	
	__disable_irq();		//关中断
	NVIC_SystemReset(); 	//软件复位
}

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 3、串口能正常收发数据、可以将数据写入芯片flash

之前文章有，而且这些知识非常基本，与IAP本身的功能也不是很相关，不花篇幅；

IAP_4_串口通讯准备_小老虎_IOT的博客-CSDN博客

IAP_5_读取内部Flash的数据_小老虎_IOT的博客-CSDN博客_如何读取flash中的数据

IAP_6_内部Flash写_小老虎_IOT的博客-CSDN博客

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4、IAP更新的思路

BOOT程序：

检测flash中更新标志位是否为更新，如果更新，进入串口收发、接收bin文件的流程，如果不需要更新，直接跳转到APP；

更新的情况，在接收完bin文件之后，清除更新标志位，复位，再次进入BOOT程序判断不需要更新，跳转到APP；

APP程序：

正常运行程序，收到IAP指令后，将flash中的更新标志位置位，然后跳转到BOOT；

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5、单片机与平台的通信问题

5.1、分包

bin文件为30K左右，太大了不可能一次性发送的，MQTT也不支持，就算平台可以一次发送单片机也没办法一次性接收缓存bin文件再写入flash的，所以要分包，分包不大不小最好，现在是以512字节分包；

最后一个包可能是不足512字节的，所以每个包带上传输的数据量，方便操作；

5.2、CRC16校验

要保证发送和接收数据的一致性，bin文件有任何错误都可能导致升级失败，最可怕的是如果不校验你压根不知道升级失败了；

5.2、应答

写入flash是很耗时间的，平台要等单片机处理完，发送ACK1后再发送下一个包；

同时，如果出现CRC错误，可以发送ACK0，让平台重发；

以及，如果丢包，超时未收到ACK1，也要进行重发；

5.3、APP与BOOT的过渡

APP端在收到IAP升级的指令后，往往不能直接跳转到BOOT，比如APP中还有数据正在处理中，想等待一次完整的处理完成；

BOOT中也有一些初始化的操作，可能比较耗时，比如连接阿里云平台等；

所以跳转到BOOT并准备好了以后，发送“READY TO UPDATE”，再让平台发送更新的程序。

5.4、单片机如何知道更新完成、平台如何知道更新成功

如果知道bin文件一共被分成了多少个包，每成功处理完一个包计数，最后一个包处理完成，也就是更新完成了；

所以，可以事先发送bin文件的信息，比如版本，包总数，再进行分包发送；

当平台收到最后一个包返回的ACK1后，可以记为更新成功；

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6、流程图