STM32学习记载18 IAP（2）

（扩展-IAP首要用于产品出厂后运用程序的更新效果，考虑到出厂时要先烧写IAP 再烧写APP运用程序要烧写2次添加工人劳动力基础上写了“STM32 IAP+APP ==>双剑合一”链接稍后发）

一、在进入主题之前咱们先了解一些必要的基础知识—-stm32系列芯片的品种和类型：

二、在拿到ST公司官方的IAP 程序后 咱们要考虑几点：

1.ST 官方IAP是什么针对什么芯片类型的，咱们要用的又是什么芯片类型；

2.咱们要用官方IAP合适咱们芯片的程序晋级运用，要在原有的基础上做那些改动；

(我的资源里有官方IAP源码：http://download.csdn.net/detail/yx_l128125/6445811)

初略看了一下IAP源码后，现在咱们能够答复一下上面的2个问题了：

1.官网刚下载的IAP针对的是stm32f103c8芯片的，所以他的发动代码文件挑选的是startup_stm32f10x_md.s，而我的芯片是stm32f100cb,所以我的发动代码文件挑选的是 startup_stm32f10x_md_lv.s

2 .第二个问题就是今日咱们要做详细剖析才干答复的问题了；

(1).知道了IAP官方源码的芯片和咱们要用芯片的差异，首要咱们要在源码的基础上做芯片级的改动；

A.首要改动编译器keil的芯片类型上咱们要改成咱们的芯片类型—STM32F100CB;

B.在keil的options for targer 选项C/C++/PREPROMCESSOR symbols的Define栏里界说，把有关STM32F10X_MD的宏界说改成：STM32F10X_MD_VL

上面代码说的是假如没有界说 STM32F10X_MD_VL, 则宏界说STM32F10X_MD_VL

C.外部时钟问价在stm32f10x.h 根据实践修正，原文是 说假如没有宏界说外部时钟HES_VALUE的值，可是宏界说了stm32f10x_cl 则外部时钟设置为25MHZ, 不然外部时钟都设置为8MHZ; 我用的外部晶振是8MHZ的所以不用修正这部分代码；

D.做体系主频时钟的更改

从上图咱们看出几个要害部分：

1.内部flash 是从0x0800 0000开端 到0x0801 FFFF 结束， 0x0801FFFF-0x0800 0000= 0x20000 =128k 128也就是flash的巨细；

2.SRAM的开端地址是 0x2000 0000 ;

咱们要把咱们的在线晋级程序IAP放到FLASH里以0x0800 0000 开端的方位， 运用程序放APP放到以0x08003000开端的方位，中止向量表也放在0x0800 3000开端的方位；如图

所以咱们需求先查看一下misc.h文件中的中止向量表的初始方位宏界说为 NVIC_VectTab_Flash 0x0800 0000

那么要就要设置编译器keil 中的 options for target 的target选项中的 IROM1地址 为0x0800 0000 巨细为 0x20000即128K;

IRAM1地址为0x2000 0000 巨细为0x2000;

(提示：这一项IROM1 地址 即为当时程序下载到flash的地址的开端方位)

下面咱们来剖析一下修正后的IAP代码：

这儿要点说一下几句经典且非常重要的代码：

榜首句： if (((*(__IO uint32_t*)ApplicationAddress) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000) //判别栈定地址值是否在0x2000 0000 – 0x 2000 2000之间

怎样了解呢？ (1),在程序里#define ApplicationAddress 0x8003000 ，*(__IO uint32_t*)ApplicationAddress) 即取0x8003000开端到0x8003003 的4个字节的值, 由于咱们的运用程序APP中设置把中止向量表放置在0x08003000 开端的方位；而中止向量表里榜首个放的就是栈顶地址的值

也就是说，这句话即经过判别栈顶地址值是否正确（是否在0x2000 0000 – 0x 2000 2000之间） 来判别是否运用程序现已下载了，由于运用程序的发动文件刚开端就去初始化化栈空间，假如栈顶值对了，说运用程现已下载了发动文件的初始化也履行了；

第二句： JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (ApplicationAddress + 4); [ common.c文件第18行界说了： pFunction Jump_To_Application;]

ApplicationAddress + 4 即为0x0800 3004 ,里边放的是中止向量表的第二项“复位地址” JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (ApplicationAddress + 4); 之后此刻JumpAddress

第三句： Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress;
startup_stm32f10x_md_lv.文件中别号typedef void (*pFunction)(void); 这个看上去有点古怪；正常榜首个整型变量 typedef int a; 就是给整型界说一个别号 a

void (*pFunction)(void); 是声明一个函数指针，加上一个typedef 之后 pFunction只不过是类型void (*)(void) 的一个别号；例如：

所以，Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress； 此刻Jump_To_Application指向了复位函数地点的地址；

第四 、五句：__set_MSP(*(__IO uint32_t*) ApplicationAddress); \\设置主函数栈指针
Jump_To_Application(); \\履行复位函数

咱们看一下发动文件startup_stm32f10x_md_vl。s 中的发动代码，更简略了解

移植后的IAP代码在我的资源（假如是stm32f100cb的芯片能够直接用）：http://download.csdn.net/detail/yx_l128125/6475219

三、咱们来简略看下发动文件中的发动代码，剖析一下这更有利于咱们对IAP的了解： （下面这篇文章写的非常好，有木有！）

下文来自于：http://blog.sina.com.cn/s/blog_69bcf45201019djx.html

解析STM32的发动进程

解析STM32的发动进程

当时的嵌入式运用程序开发进程里，而且C言语成为了绝大部分场合的最佳挑选。如此一来main函数好像成为了天经地义的起点——由于C程序往往从main函数开端履行。但一个常常会被疏忽的问题是：微控制器（单片机）上电后，是怎么寻找到并履行main函数的呢？很显然微控制器无法从硬件上定位main函数的进口地址，由于运用C言语作为开发言语后，变量/函数的地址便由编译器在编译时自行分配，这样一来main函数的进口地址在微控制器的内部存储空间中不再是必定不变的。信任读者都能够答复这个问题，答案或许迥然不同，但必定都有个要害词，叫“发动文件”，用英文单词来描绘是“Bootloader”。

不管功能高低，结构简繁，价格贵贱，每一种微控制器（处理器）都有必要有发动文件，发动文件的效果就是担任履行微控制器从“复位”到“开端履行main函数”中心这段时刻（称为发动进程）一切必要进行的作业。最为常见的51，AVR或MSP430等微控制器当然也有对应发动文件，但开发环境往往主动完好地供给了这个发动文件，不需求开发人员再行干涉发动进程，只需求从main函数开端进行运用程序的规划即可。

论题转到STM32微控制器，不管是keil
uvision4仍是IAR EWARM开发环境，ST公司都供给了现成的直接可用的发动文件，程序开发人员能够直接引证发动文件后直接进行C运用程序的开发。这样能大大减小开发人员从其它微控制器渠道跳转至STM32渠道，也降低了习惯STM32微控制器的难度（关于上一代ARM的当家花旦ARM9，发动文件往往是榜首道难啃却又无法跨越的坎）。

相关于ARM上一代的干流ARM7/ARM9内核架构，新一代Cortex内核架构的发动方法有了比较大的改变。ARM7/ARM9内核的控制器在复位后，CPU会从存储空间的必定地址0x000000取出榜首条指令履行复位中止服务程序的方法发动，即固定了复位后的开端地址为0x000000（PC = 0x000000）一起中止向量表的方位并不是固定的。而Cortex-M3内核则正好相反，有3种状况:
1、经过boot引脚设置能够将中止向量表定坐落SRAM区，即开端地址为0x2000000，一起复位后PC指针坐落0x2000000处；
2、经过boot引脚设置能够将中止向量表定坐落FLASH区，即开端地址为0x8000000，一起复位后PC指针坐落0x8000000处；
3、经过boot引脚设置能够将中止向量表定坐落内置Bootloader区，本文不对这种状况做论说；
而Cortex-M3内核规则，开端地址有必要寄存堆顶指针，而第二个地址则有必要寄存复位中止进口向量地址，这样在Cortex-M3内核复位后，会主动从开端地址的下一个32位空间取出复位中止进口向量，跳转履行复位中止服务程序。比照ARM7/ARM9内核，Cortex-M3内核则是固定了中止向量表的方位而开端地址是可改变的。
有了上述预备只是后，下面以STM32的2.02固件库供给的发动文件“stm32f10x_vector.s”为模板，对STM32的发动进程做一个扼要而全面的解析。
程序清单一：
；文件“stm32f10x_vector.s”，其间注释为行号
DATA_IN_ExtSRAM EQU 0；1
Stack_Size EQU 0x00000400；2
AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN = 3；3
Stack_Mem SPACE Stack_Size；4
__initial_sp；5
Heap_Size EQU 0x00000400；6
AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN = 3；7
__heap_base；8
Heap_Mem SPACE Heap_Size；9
__heap_limit；10
THUMB；11
PRESERVE8；12
IMPORT NMIException；13
IMPORT HardFaultException；14
IMPORT MemManageException；15
IMPORT BusFaultException；16
IMPORT UsageFaultException；17
IMPORT SVCHandler；18
IMPORT DebugMonitor；19
IMPORT PendSVC；20
IMPORT SysTickHandler；21
IMPORT WWDG_IRQHandler；22
IMPORT PVD_IRQHandler；23
IMPORT TAMPER_IRQHandler；24
IMPORT RTC_IRQHandler；25
IMPORT FLASH_IRQHandler；26
IMPORT RCC_IRQHandler；27
IMPORT EXTI0_IRQHandler；28
IMPORT EXTI1_IRQHandler；29
IMPORT EXTI2_IRQHandler；30
IMPORT EXTI3_IRQHandler；31
IMPORT EXTI4_IRQHandler；32
IMPORT DMA1_Channel1_IRQHandler；33
IMPORT DMA1_Channel2_IRQHandler；34
IMPORT DMA1_Channel3_IRQHandler；35
IMPORT DMA1_Channel4_IRQHandler；36
IMPORT DMA1_Channel5_IRQHandler；37
IMPORT DMA1_Channel6_IRQHandler；38
IMPORT DMA1_Channel7_IRQHandler；39
IMPORT ADC1_2_IRQHandler；40
IMPORT USB_HP_CAN_TX_IRQHandler；41
IMPORT USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler；42
IMPORT CAN_RX1_IRQHandler；43
IMPORT CAN_SCE_IRQHandler；44
IMPORT EXTI9_5_IRQHandler；45
IMPORT TIM1_BRK_IRQHandler；46
IMPORT TIM1_UP_IRQHandler；47
IMPORT TIM1_TRG_COM_IRQHandler；48
IMPORT TIM1_CC_IRQHandler；49
IMPORT TIM2_IRQHandler；50
IMPORT TIM3_IRQHandler；51
IMPORT TIM4_IRQHandler；52
IMPORT I2C1_EV_IRQHandler；53
IMPORT I2C1_ER_IRQHandler；54
IMPORT I2C2_EV_IRQHandler；55
IMPORT I2C2_ER_IRQHandler；56
IMPORT SPI1_IRQHandler；57
IMPORT SPI2_IRQHandler；58
IMPORT USART1_IRQHandler；59
IMPORT USART2_IRQHandler；60
IMPORT USART3_IRQHandler；61
IMPORT EXTI15_10_IRQHandler；62
IMPORT RTCAlarm_IRQHandler；63
IMPORT USBWakeUp_IRQHandler；64
IMPORT TIM8_BRK_IRQHandler；65
IMPORT TIM8_UP_IRQHandler；66
IMPORT TIM8_TRG_COM_IRQHandler；67
IMPORT TIM8_CC_IRQHandler；68
IMPORT ADC3_IRQHandler；69
IMPORT FSMC_IRQHandler；70
IMPORT SDIO_IRQHandler；71
IMPORT TIM5_IRQHandler；72
IMPORT SPI3_IRQHandler；73
IMPORT UART4_IRQHandler；74
IMPORT UART5_IRQHandler；75
IMPORT TIM6_IRQHandler；76
IMPORT TIM7_IRQHandler；77
IMPORT DMA2_Channel1_IRQHandler；78
IMPORT DMA2_Channel2_IRQHandler；79
IMPORT DMA2_Channel3_IRQHandler；80
IMPORT DMA2_Channel4_5_IRQHandler；81
AREA RESET, DATA, READONLY；82
EXPORT __Vectors；83
__Vectors；84
DCD __initial_sp；85
DCD Reset_Handler；86
DCD NMIException；87
DCD HardFaultException；88
DCD MemManageException；89
DCD BusFaultException；90
DCD UsageFaultException；91
DCD 0；92
DCD 0；93
DCD 0；94
DCD 0；95
DCD SVCHandler；96
DCD DebugMonitor；97
DCD 0；98
DCD PendSVC；99
DCD SysTickHandler；100
DCD WWDG_IRQHandler；101
DCD PVD_IRQHandler；102
DCD TAMPER_IRQHandler；103
DCD RTC_IRQHandler；104
DCD FLASH_IRQHandler；105
DCD RCC_IRQHandler；106
DCD EXTI0_IRQHandler；107
DCD EXTI1_IRQHandler；108
DCD EXTI2_IRQHandler；109
DCD EXTI3_IRQHandler；110
DCD EXTI4_IRQHandler；111
DCD DMA1_Channel1_IRQHandler；112
DCD DMA1_Channel2_IRQHandler；113
DCD DMA1_Channel3_IRQHandler；114
DCD DMA1_Channel4_IRQHandler；115
DCD DMA1_Channel5_IRQHandler；116
DCD DMA1_Channel6_IRQHandler；117
DCD DMA1_Channel7_IRQHandler；118
DCD ADC1_2_IRQHandler；119
DCD USB_HP_CAN_TX_IRQHandler；120
DCD USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler；121
DCD CAN_RX1_IRQHandler；122
DCD CAN_SCE_IRQHandler；123
DCD EXTI9_5_IRQHandler；124
DCD TIM1_BRK_IRQHandler；125
DCD TIM1_UP_IRQHandler；126
DCD TIM1_TRG_COM_IRQHandler；127
DCD TIM1_CC_IRQHandler；128
DCD TIM2_IRQHandler；129
DCD TIM3_IRQHandler；130
DCD TIM4_IRQHandler；131
DCD I2C1_EV_IRQHandler；132
DCD I2C1_ER_IRQHandler；133
DCD I2C2_EV_IRQHandler；134
DCD I2C2_ER_IRQHandler；135
DCD SPI1_IRQHandler；136
DCD SPI2_IRQHandler；137
DCD USART1_IRQHandler；138
DCD USART2_IRQHandler；139
DCD USART3_IRQHandler；140
DCD EXTI15_10_IRQHandler；141
DCD RTCAlarm_IRQHandler；142
DCD USBWakeUp_IRQHandler；143
DCD TIM8_BRK_IRQHandler；144
DCD TIM8_UP_IRQHandler；145
DCD TIM8_TRG_COM_IRQHandler；146
DCD TIM8_CC_IRQHandler；147
DCD ADC3_IRQHandler；148
DCD FSMC_IRQHandler；149
DCD SDIO_IRQHandler；150
DCD TIM5_IRQHandler；151
DCD SPI3_IRQHandler；152
DCD UART4_IRQHandler；153
DCD UART5_IRQHandler；154
DCD TIM6_IRQHandler；155
DCD TIM7_IRQHandler；156
DCD DMA2_Channel1_IRQHandler；157
DCD DMA2_Channel2_IRQHandler；158
DCD DMA2_Channel3_IRQHandler；159
DCD DMA2_Channel4_5_IRQHandler；160
AREA |.text|, CODE, READONLY；161
Reset_Handler PROC；162
EXPORT Reset_Handler；163
IF DATA_IN_ExtSRAM == 1；164
LDR R0,= 0x00000114；165
LDR R1,= 0x40021014；166
STR R0,[R1]；167
LDR R0,= 0x000001E0；168
LDR R1,= 0x40021018；169
STR R0,[R1]；170
LDR R0,= 0x44BB44BB；171
LDR R1,= 0x40011400；172
STR R0,[R1]；173
LDR R0,= 0xBBBBBBBB；174
LDR R1,= 0x40011404；175
STR R0,[R1]；176
LDR R0,= 0xB44444BB；177
LDR R1,= 0x40011800；178
STR R0,[R1]；179
LDR R0,= 0xBBBBBBBB；180
LDR R1,= 0x40011804；181
STR R0,[R1]；182
LDR R0,= 0x44BBBBBB；183
LDR R1,= 0x40011C00；184
STR R0,[R1]；185
LDR R0,= 0xBBBB4444；186
LDR R1,= 0x40011C04；187
STR R0,[R1]；188
LDR R0,= 0x44BBBBBB；189
LDR R1,= 0x40012000；190
STR R0,[R1]；191
LDR R0,= 0x44444B44；192
LDR R1,= 0x40012004；193
STR R0,[R1]；194
LDR R0,= 0x00001011；195
LDR R1,= 0xA0000010；196
STR R0,[R1]；197
LDR R0,= 0x00000200；198
LDR R1,= 0xA0000014；199
STR R0,[R1]；200
ENDIF；201
IMPORT __main；202
LDR R0, =__main；203
BX R0；204
ENDP；205
ALIGN；206
IF :DEF:__MICROLIB；207
EXPORT __initial_sp；208
EXPORT __heap_base；209
EXPORT __heap_limit；210
ELSE；211
IMPORT __use_two_region_memory；212
EXPORT __user_initial_stackheap；213
__user_initial_stackheap；214
LDR R0, = Heap_Mem；215
LDR R1, = (Stack_Mem + Stack_Size)；216
LDR R2, = (Heap_Mem + Heap_Size)；217
LDR R3, = Stack_Mem；218
BX LR；219
ALIGN；220
ENDIF；221
END；222
ENDIF；223
END；224
如程序清单一，STM32的发动代码总共224行，运用了汇编言语编写，这其间的首要原因下文将会给出告知。现在从榜首行开端剖析：
?第1行：界说是否运用外部SRAM，为1则运用，为0则表明不运用。此语行若用C言语表达则等价于：
#define DATA_IN_ExtSRAM 0
?第2行：界说栈空间巨细为0x00000400个字节，即1Kbyte。此语行亦等价于：
#define Stack_Size 0x00000400
?第3行：伪指令AREA，表明
?第4行：拓荒一段巨细为Stack_Size的内存空间作为栈。
?第5行：标号__initial_sp，表明栈空间顶地址。
?第6行：界说堆空间巨细为0x00000400个字节，也为1Kbyte。
?第7行：伪指令AREA，表明
?第8行：标号__heap_base，表明堆空间开端地址。
?第9行：拓荒一段巨细为Heap_Size的内存空间作为堆。
?第10行：标号__heap_limit，表明堆空间结束地址。
?第11行：告知编译器运用THUMB指令集。
?第12行：告知编译器以8字节对齐。
?第13—81行：IMPORT指令，指示后续符号是在外部文件界说的（相似C言语中的大局变量声明），而下文或许会运用到这些符号。
?第82行：界说只读数据段，实践上是在CODE区（假定STM32从FLASH发动，则此中止向量表开端地址即为0x8000000）
?第83行：将标号__Vectors声明为大局标号，这样外部文件就能够运用这个标号。
?第84行：标号__Vectors，表明中止向量表进口地址。
?第85—160行：树立中止向量表。
?第161行：
?第162行：复位中止服务程序，PROC…ENDP结构表明程序的开端和结束。
?第163行：声明复位中止向量Reset_Handler为大局特点，这样外部文件就能够调用此复位中止服务。
?第164行：IF…ENDIF为预编译结构，判别是否运用外部SRAM，在第1行中已界说为“不运用”。
?第165—201行：此部分代码的效果是设置FSMC总线以支撑SRAM，因不运用外部SRAM因而此部分代码不会被编译。
?第202行：声明__main标号。
?第203—204行：跳转__main地址履行。
?第207行：IF…ELSE…ENDIF结构，判别是否运用DEF:__MICROLIB（此处为不运用）。
?第208—210行：若运用DEF:__M%&&&&&%ROLIB，则将__initial_sp，__heap_base，__heap_limit亦即栈顶地址，堆始末地址赋予大局特点，使外部程序能够运用。
?第212行：界说大局标号__use_two_region_memory。
?第213行：声明大局标号__user_initial_stackheap，这样外程序也可调用此标号。
?第214行：标号__user_initial_stackheap，表明用户仓库初始化程序进口。
?第215—218行：别离保存栈顶指针和栈巨细，堆始地址和堆巨细至R0，R1，R2，R3寄存器。
?第224行：程序结束。
以上就是STM32的发动代码的完好解析，接下来对几个小地方做解说：
1、AREA指令：伪指令，用于界说代码段或数据段，后跟特点标号。其间比较重要的一个标号为“READONLY”或许“READWRITE”，其间“READONLY”表明该段为只读特点，联系到STM32的内部存储介质，可知具有只读特点的段保存于FLASH区，即0x8000000地址后。而“READONLY”表明该段为“可读写”特点，可知“可读写”段保存于SRAM区，即0x2000000地址后。由此能够从第3、7行代码知道，仓库段坐落SRAM空间。从第82行可知，中止向量表放置与FLASH区，而这也是整片发动代码中最早被放进FLASH区的数据。因而能够得到一条重要的信息：0x8000000地址寄存的是栈顶地址__initial_sp，0x8000004地址寄存的是复位中止向量Reset_Handler（STM32运用32位总线，因而存储空间为4字节对齐）。
2、DCD指令：效果是拓荒一段空间，其含义等价于C言语中的地址符“&”。因而从第84行开端树立的中止向量表则相似于运用C言语界说了一个指针数组，其每一个成员都是一个函数指针，别离指向各个中止服务函数。
3、标号：前文多处运用了“标号”一词。标号首要用于表明一片内存空间的某个方位，等价于C言语中的“地址”概念。地址只是表明存储空间的一个方位，从C言语的视点来看，变量的地址，数组的地址或是函数的进口地址在本质上并无差异。
4、第202行中的__main标号并不表明C程序中的main函数进口地址，因而第204行也并不是跳转至main函数开端履行C程序。__main标号表明C/C++规范实时库函数里的一个初始化子程序__main的进口地址。该程序的一个首要效果是初始化仓库（关于程序清单一来说则是跳转__user_initial_stackheap标号进行初始化仓库的），并初始化映像文件，最终跳转C程序中的main函数。这就解说了为何一切的C程序有必要有一个main函数作为程序的起点——由于这是由C/C++规范实时库所规则的——而且不能更改，由于C/C++规范实时库并不对外界开发源代码。因而，实践上在用户可见的前提下，程序在第204行后就跳转至.c文件中的main函数，开端履行C程序了。
至此能够总结一下STM32的发动文件和发动进程。首要对栈和堆的巨细进行界说，并在代码区的开端处树立中止向量表，其榜首个表项是栈顶地址，第二个表项是复位中止服务进口地址。然后在复位中止服务程序中跳转??C/C++规范实时库的__main函数，完结用户仓库等的初始化后，跳转.c文件中的main函数开端履行C程序。假定STM32被设置为从内部FLASH发动（这也是最常见的一种状况），中止向量表开端位置为0x8000000，则栈顶地址寄存于0x8000000处，而复位中止服务进口地址寄存于0x8000004处。当STM32遇到复位信号后，则从0x80000004处取出复位中止服务进口地址，继而履行复位中止服务程序，然后跳转__main函数，最终进入mian函数，来到C的国际。