STM32代码远程升级之IAP编程

Posted 2021-08-30 bobuddy

IAP是什么

    有时项目上需要远程升级单片机程序，此时需要接触到IAP编程。

    IAP即为In Application Programming，解释为在应用中编程，用户自己的程序在运行过程中对User Flash的部分区域进行烧写。即是一种对单片机Flash擦写的一种编程方案。

    通常情况下，一片STM32单片机的Flash只有一个用户程序，而IAP编程则是将单片机的Flash分成至少两大区域，一部分叫做bootloader区，一部分叫做app用户代码区，还可留出一部分区域为代码备份区。

IAP的应用场所

    通常情况下我们给STM32单片机烧录更新程序时是通过SWD、J-link或者通过设置BOOT引脚后，使用串口进行程序下载，这样的方式直接一次性将程序文件下载到单片机的Flash中，比较适合绝大部分的应用。

    但是当产品投入实际应用时，封装完成后在后期的使用过程中遇到某些程序上的bug或者是根据客户需求需要增加一些功能的时候，使用传统代码烧录的方法就可能需要拆除封装，而使用IAP编程在bootloader区提前写入与外部通信的接口用于升级单片机代码，使得我们不用对已完成包装的产品进行拆除既可以更新代码，这样既节约了成本，也更加方便快捷。

IAP编程的流程

    IAP编程将Flash区分成的两个区域，bootloader区和app用户代码区具有截然不同的功能。

    bootloader区，主要实现接收程序文件，并将该程序写于特定位置的Flash区域。而这里接收外部程序文件，就需要实时和外部通信了。STM32单片机与外部通信大多是通过自身的串口接收和发送数据，不过STM32单片机的串口可以外接多种通讯接口，例如422、485、GPRS及ESP8266等。即我们可以通过串口外接蓝牙模块、WiFi模块或者是其他网络模块，就可以实现远程的文件传送更新单片机程序了。

    app用户代码区则是主要实现我们所需要的功能操作，除此之外app用户代码区还需要实时检查代码运行情况，通过判断更新程序的标志位来判断是否需要升级程序。若是需要升级程序则进入bootloader区进行代码更新；若不需要则继续运行功能函数代码即可。

    因此IAP编程下的单片机运行流程如下图：

    根据运行流程，我们可以总结出简单几条bootloader设计过程中需要注意的地方：

• 精简、程序尽可能精简。在单片机Flash有限的情况下，bootloader代码占用Flash的空间越小，则APP程序代码就可占用更多，实现更多功能函数。

• 标志位不受复位的影响。

• Bootloader中尽量不使用中断。