基于STM32的在应用编程(IAP)开发

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STM32实现IAP“-STM32存储器 — STM32实现IAP

STM32 实现IAP“>STM32存储器—STM32 实现IAP
在对STM32 存储器结构及相关知识了解后，我们就可以进行IAP 的设计了。

在上一篇笔记中，进行了一个简单的IAP 程序结构，以及和User App 程序的相互联系的系统设计。

本篇对IAP 实现的细节进行了较为详细的论述，包括源码结构的设计；我们从上位机（PCC#）和下位机（MCUC）共同描述IAP 功能的实现过程。

1 STM32 的IAP 实现平台
IAP 功能的实现需要两个方面（上位机和STM32 上的IAP 程序）的密切合作。

因此，我们除了需要知道STM32 芯片上的IAP 程序结构，我们还需要了解上位机的程序结构，这样才能使上位机和STM32 很好的相互工作。

下位机（指的是STM32 构成的单片机系统）：
本下位机系统使用C 语言进行编程，项目功能是实现IAP（In Application Programming）；
下位机使用IAR Embedded Workbench for ARM 6.10 Kick start 开发环境；使用STM32F103C8-PKT 开发板进行调试和验证；
上位机（指的是PC 构成的PC 系统）：
本上位机系统使用C#语言进行编程，项目功能是配合下位机实现IAP；
上位机使用Visual Studio 2008 开发环境；
使用一般的PC 机进行调试和验证；
上位机和下位机通讯（串口通讯）：
上下位机之间通过串口进行通讯；。

stm32 can iap原理

stm32 can iap原理STM32是一款广泛应用于嵌入式系统开发的微控制器，其中的CAN （Controller Area Network）接口是一种常用的通信协议，用于在不同的设备之间进行数据传输。

而IAP（In-Application Programming）则是一种在设备中实现程序的在线更新的技术。

本文将介绍STM32中的CAN IAP原理，从而帮助读者更好地理解和应用这一技术。

CAN IAP原理的核心思想是通过CAN总线将新的程序代码传输到目标设备，并在设备中进行更新。

这种更新方式具有很高的灵活性和可靠性，能够使设备在不中断正常工作的情况下完成程序的更新。

下面将分别介绍CAN和IAP的基本原理，以及二者结合的实现方法。

我们来了解一下CAN接口。

CAN是一种串行通信协议，常用于工业控制系统和汽车电子领域。

它具有高速、可靠的特点，能够在多个节点之间进行数据传输。

在STM32中，CAN接口由硬件模块实现，可以通过编程配置其参数，如波特率、滤波器等。

CAN总线上的设备可以作为发送方或接收方，通过标识符来标识自己发送的数据。

通过CAN总线，设备之间可以实现快速的数据交换和通信。

我们来了解一下IAP技术。

IAP是一种在线更新程序的技术，能够在设备中更新程序代码，而无需将设备连接到计算机或使用外部编程器。

在STM32中，IAP技术可以通过修改存储器中的程序代码来实现程序的更新。

通过IAP技术，我们可以在设备中加载新的程序代码，实现功能的升级或修复bug等操作。

将CAN和IAP结合起来，就可以实现CAN IAP技术。

具体实现的步骤如下：1. 首先，需要将新的程序代码打包成BIN文件，并将其发送到目标设备。

可以通过计算机上的CAN工具或其他CAN设备发送程序代码。

2. 目标设备接收到BIN文件后，将其保存在存储器中的指定位置。

可以使用STM32提供的存储器编程接口来实现数据的写入。

3. 在存储器中保存了新的程序代码后，需要进行程序的更新。

STM32串口IAP分享

IAP是In Application Programming的首字母缩写，IAP是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，目的是为了在产品发布后可以方便地通过预留的通信口对产品中的固件程序进行更新升级。

在重新编程过程中可以使用任意类型的通信协议，如UART、I2S、SPI等。

这篇笔记分享的是使用UART方式IAP。

串口IAP实验先理一理流程（本实验是以STM32F103ZET6为例）：1、实验说明做这个实验需要准备两个keil工程，一个工程用于编写IAP程序，另一个工程用于编写我们的应用程序（要实现某些功能的程序），这里我们以一个点灯程序为例。

最终，两份工程编译出来的可执行文件都需要烧写到芯片的FLASH 中。

只不过需要烧写到不同的地址，简单的示意图如下：这里，使用的STM32的型号为STM32F103ZET6，其FLASH大小是512KB，0x08000000为其FLASH被映射的地址，程序被烧写到的就是这个地址。

此处，我们的IAP程序烧写到这个地址，根据IAP程序的大小，我们在keil里可以设置合适的IAP结束地址。

注意：在没有IAP程序的情况下，0x08000000这个地址就是应用程序烧写的地址。

2、工程说明本实验用到的两个工程可按照文末的方式获取，其中IAP工程移植至ST官方例程。

下面对两个工程进行简单的说明IAP工程：（1）需要在target选项卡里设置我们IAP程序的起始地址与大小，如：这里我们的IAP程序起始地址设为0x08000000，大小设为0x3000，即IAP所能用的FLASH空间为12KB。

其中IAP所能占的占空间的大小可根据IAP的实际大小进行修改。

（2）需要修改程序中我们需要跳转到的应用程序的地址（即IAP程序的结束地址）：LED工程：（1）需要在target选项卡里设置我们LED程序的起始地址与大小，如：这里我们的LED程序起地址设为0x08003000，大小设为0x10000，即LED所能用的FLASH空间为64KB。

关于STM32的IAP与APP互相跳转常见问题分析

关于STM32的IAP与APP互相跳转常见问题分析关于STM32的IAP与APP互相跳转常见问题分析关于STM32 的IAP 与APP 互相跳转之前做了一个不带系统的IAP 与APP 互相跳转，在网上找了资料后，很顺畅就完成了，后来在IAR 集成开发环境下，IAP 无系统，APP 用UCOS 系统做互相跳转出现了很多问题。

现将IAP 学习过程和实际遇到问题总结一下。

首先说一下什么是IAP。

IAP（In Application Programming）即在应用编程，IAP 是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，目的是为了在产品发布后可以方便地通过预留的通信口对产品中的固件程序进行更新升级。

通常实现IAP 功能时，即用户程序运行中作自身的更新操作，需要在设计固件程序时编写两个项目代码，第一个项目程序不执行正常的功能操作，而只是通过某种通信方式(如USB、USART)接收程序或数据，执行对第二部分代码的更新；第二个项目代码才是真正的功能代码。

以上内容摘自原子的开发指南。

说的通俗一点，要做IAP 功能（也可以说成是远程升级功能），需要有两段程序一个是IAP 程序（也可以称为BootLoader），另一个是APP 程序（主应用程序）。

通过USB、串口、CAN 等通讯方式向STM32 发送要升级的程序文件数据（按自定的协议），IAP 程序中将接收到的数据写到APP 程序的地址实现将APP 程序的升级。

这是大致的流程。

此文档只做互相跳转的总结不包含接收数据、FLASH 写入等操作。

说到IAP 升级不得不说两个图（图片引自原子的开发指南）第一个是正常运行时的流程图STM32 的FLASH 地址起始于0x08000000，程序文件就从此地址开始写入。

此外STM32 内部通过“中断向量表”来响应中断，程序启动后，将首先从“中断向量表”取出复位中断向量执行复位中断程序完成启动，而“中断向量表”的起始。

IAR环境下STM32+IAP方案的实现

IAR环境下STM32+IAP方案的实现什么是IAP，为什么要IAPIAP即为In Application Programming(在应用中编程)，一般情况下，以STM32F10x系列芯片为主控制器的设备在出厂时就已经使用J-Link仿真器将应用代码烧录了，如果在设备使用过程中需要进行应用代码的更换、升级等操作的话，则可能需要将设备返回原厂并拆解出来再使用J-Link重新烧录代码，这就增加了很多不必要的麻烦。

站在用户的角度来说，就是能让用户自己来更换设备里边的代码程序而厂家这边只需要提供给用户一个代码文件即可。

而IAP却能很好的解决掉这个难题，一片STM32芯片的Code(代码)区内一般只有一个用户程序。

而IAP方案则是将代码区划分为两部分，两部分区域各存放一个程序，一个叫bootloader(引导加载程序)，另一个较user application(用户应用程序)。

bootloader在出厂时就固定下来了，在需要变更user application时只需要通过触发bootloader对userapplication的擦除和重新写入即可完成用户应用的更换。

如图1-1所示图 1-1在程序执行初始进入bootloader，在bootloader里面检测条件是否被触发(可通过按键是否被按下、串口是否接收到特定的数据、U盘是否插入等等)，如果有则进行对user application进行擦除和重新写入操作，如果没有则直接跳转到user application执行应用；如果有则进行擦除用户代码并重新写入新的用户代码。

二、STM32F103ZET6硬件条件STM32F103ZET6的启动方式有三种：内置FLASH启动、内置SRAM 启动、系统存储器ROM启动，通过BOOT0和BOOT1引脚的设置可以选择从哪中方式启动，这里选择内置的FLASH启动。

其FLASH的地址为0x08000000—0x0807ffff，共512KB，这些都能从芯片数据手册中直接得到。

stm32 iap 例子

stm32 iap 例子STM32是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款微控制器系列产品，具有高性能、低功耗、丰富的外设资源等特点，广泛应用于嵌入式系统开发中。

其中，IAP（In-Application Programming）是一种在应用程序运行时对存储器进行编程的技术，可以实现对STM32芯片的固件升级。

下面将列举一些关于STM32 IAP例子的应用场景和实现方法。

1. 在无线传感器网络中的固件升级：无线传感器网络通常由大量分布在不同位置的传感器节点组成，这些节点通常采用STM32微控制器。

通过IAP技术，可以在不中断传感器节点的正常工作的情况下，对节点的固件进行升级，提升系统的可靠性和灵活性。

2. 工业自动化设备的在线升级：工业自动化设备通常长时间运行，为了提高设备的安全性和可靠性，需要定期对设备的固件进行升级。

使用STM32的IAP技术，可以通过网络或串口等方式远程升级设备的固件，减少了维护人员的工作量和设备停机时间。

3. 智能家居设备的固件更新：智能家居设备通常包括智能插座、智能灯泡等，这些设备可以通过手机APP进行控制。

使用STM32的IAP技术，可以通过手机APP远程升级设备的固件，增加新的功能或修复已知bug，提升用户体验。

4. 汽车电子控制单元（ECU）的在线升级：现代汽车中，ECU起着控制发动机、变速器、车身电子等重要功能的作用。

使用STM32的IAP技术，可以通过车载诊断接口（例如OBD-II接口）进行ECU的在线升级，提升汽车性能和安全性。

5. 医疗设备的固件升级：医疗设备通常具有严格的要求，需要定期进行固件升级以修复漏洞或提供新的功能。

使用STM32的IAP技术，可以通过网络或者专有的医疗设备管理软件进行固件的升级，提高设备的可靠性和安全性。

6. 智能电网中的智能电表固件升级：随着智能电网的建设，智能电表作为电能计量和数据采集的终端设备，也需要进行固件的升级。

基于YModem的STM32串口IAP的设计

基于YModem的STM32串口IAP的设计摘要：针对STM32应用程序在线升级的问题，提出基于YModem的串口IAP方案，以实现简单、高效、可靠的MCU程序在线升级。

本文给出了基于YModem的串口IAP方案的原理解释及实现的技术细节。

方案成功应用在多个实际的项目中，缩短Bug修复时间，能实现远程升级，取得较大的经济和社会效益。

关键词：STM32串口BOOTLOADER YModem协议IAP随着集成电路技术的发展以及电子产品越来越智能化，MCU的应用越来越广泛。

而在MCU使用过程中，应用程序的升级是一个难点。

目前，对于程序升级主要存在两种技术：在系统编程ISP以及在应用编程IAP。

ISP在系统编程，指的是一种在系统中直接进行烧录的编程技术。

IAP在应用编程，指的是MCU可以在系统运行中获取新的代码并对自己重新编程的技术。

ISP一般需要少量的外部电路辅助实现，需要硬件事先留出相关接口且到现场升级；而IAP只需要依托系统现成的通信链路，无需额外的硬件，更为灵活，而且可以实现远程升级，因此IAP技术越来越受到欢迎和重视。

本文介绍一种基于YModem的STM32串口IAP的设计，从而实现简洁、高效、可靠地对MCU进行在应用编程。

一、STM32的IAP原理要实现STM32的在应用编程（IAP），需要把原来的一个程序拆分为两个程序，一个是负责对应用程序进行在应用编程的BOOTLOADER程序；另一个则是实现真正功能的应用程序APP。

因此，需要把Flash划分为BOOTLOADER区域和APP区域，如图1.1所示。

1.具体说来，BOOTLOADER程序需要实现两个功能：（1）在接收到升级命令时，与上位机进行通信，把新的APP程序接收并烧写到APP所在的Flash区域。

（2）在程序烧写完成后或无需升级时，自动跳转到APP程序来执行。

图1.1 IAP程序空间划分当系统复位时，中断向量表指向0x00000000，会从0x00000004处取出复位起始地址，并跳转到中断服务程序中执行，即执行BOOTLOADER中的复位中断程序。

STM32学习：IAP简单的IAP例子

STM32学习：IAP简单的IAP例⼦章节概述：以⼀个最简单的例⼦⽰范IAP程序（没有⽂件通讯，没有跳转判断），需要借助IDE进⾏分区数据的划分以及下载。

准备IDE：keil-MDK 5MCU：STM32F103ZET6为例（Flash地址为0x08000000—0x0807ffff，共512KB）。

BSP：STM32-HAL启动⽅式：FLASH启动前32KB存放BootLoader程序（0x08000000 ~ 0x08007fff）剩余的空间存放APP程序（0x08008000 ~ 0x0807ffff）假定跳转的APP程序的实际物理地址为：0x08008000分别新建2个⼯程，名字可以为：bootLoader与app。

从Bootloader跳转到APPBootloader为了区分执⾏分区的不同，添加串⼝打印功能。

（略）例如：printf("Hello Bootloader\r\n");添加下⾯的代码以实现跳转功能：节选⾃CubeMX的例程：STM32Cube\Repository\xxx\Projects\Applications\IAP#define NVIC_VectTab_RAM ((u32)0x20000000)#define NVIC_VectTab_FLASH ((u32)0x08000000)#define PHYSICAL_ADDRESS_Flash (0x08000000) // 程序烧写的物理地址#define APPLICATION_POSADDR (0x0000C000) // APP 偏移量#define APPLICATION_ADDRESS ((PHYSICAL_ADDRESS_Flash) | (APPLICATION_POSADDR)) // 最终跳转的地址，实际上就是0x08008000typedef void (*pFunction)(void);pFunction JumpToApplication;uint32_t JumpAddress;void NVIC_SetVectorTable(uint32_t base, uint32_t offset){/* close interruption*/__set_FAULTMASK(1);/* set vector table*///NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0xffset);SCB->VTOR = base | offset;/* open interruption*/__set_FAULTMASK(0);}int main(void){// 在BootLoader程序的中断向量表指向设置中应有这么⼀句：NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0); //设置中断向量表指向/* Test if user code is programmed starting from address "APPLICATION_ADDRESS" */if (((*(__IO uint32_t*)APPLICATION_ADDRESS) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000) //①{/* Jump to user application */JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (APPLICATION_ADDRESS + 4);// ②JumpToApplication = (pFunction) JumpAddress;//③/* Initialize user application's Stack Pointer */__set_MSP(*(__IO uint32_t*) APPLICATION_ADDRESS); // ④JumpToApplication(); // ⑤}while (1){}}解析：①因为⽤户程序开始位置(0x08008000处)的前4个字节存放的是堆栈的地址，堆栈地址必定是指向RAM空间的，⽽STM32的RAM空间起始地址为0x20000000，所以要进⾏判断。

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ＹｍｏｄｅｍＰｒｏｔｏｃｏｌ，ｎａｍｅｌｙｅｍｂｅｄｄｅｄｔｅｒｍｉｎａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔｒｅａｌｔｉｍｅｕｐｄａｔｅｓｂｙｒｅｍｏｔｅｍｏｄｅ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，
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电
子
测
量
技
术
第３８卷第５期
２０１５年５月
ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＭＥＡＳＵＲＥＭ应用编程（ＩＡＰ）开发＊
雷卫延敖振浪周钦强
（广东省大气探测技术中心广州５１００８０）
ＡＰＰｐｒｏｇｒａｍａｒｅａｆｌａｓｈｅｒａｓｅ，ＡＰＰｐｒｏｇｒａｍｗｒｉｔｔｅｎｉｎｆｌａｓｈ，ｌＡＰｊｕｍｐｓｔｏＡＰＰｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓａｎｄＳＯｏｎ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒ
Ｉｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ（ＩＡＰ）ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎＳＴＭ３２
ＬｅｉＷｅｉｙａｎＡｏＺｈｅｎｌａｎｇＺｈｏｕＱｉｎｑｉａｎｇ
ｓｃｈｅｍｅｂａｓｅｄｏｎＳＴＭ３２．ＴｈｅｓｃｈｅｍｅｓｔｕｄｙｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｆｌｏｗｏｆＹｍｏｄｅｍｐｒｏｔｏｃｏｌ，ａｎｄＩＡＰｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
摘要：针对嵌入式终端设备程序升级困难的问题，设计了一种基于ＳＴＭ３２的远程升级方案。该方案系统深入地研究了Ｙｍｏｄｅｍ协议的通信流程，以及基于ＳＴＭ３２的在应用编程（ＩＡＰ）的技术原理和关键技术的实现，关键技术包括程序起始位置和中断向量表设置、ＡＰＰ程序区ｆｌａｓｈ擦除、ＡＰＰ程序写入ｆｌａｓｈ、ＩＡＰ跳转到ＡＰＰ程序等４个部分，利用ＲＳ２３２标准串口实现了上位机与嵌入式终端设备之间基于Ｙｍｏｄｅｍ协议的通信，即嵌入式终端设备的远程在线即时更新功能，实际应用表明，该方案具有良好的应用价值和推广价值。
（ＧｕａｎｇｄｏｎｇＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＳｏｕｎｄｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１００８０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｂｏｕｔｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄｔｅｒｍｉｎａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔｕｐｇｒａｄｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｐｒｏｂｌｅｍ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｉｇｎｓａｒｅｍｏｔｅｕｐｇｒａｄｉｎｇ
关键词：ＳＴＭ３２；在应用编程（ＩＡＰ）；应用程序（ＡＰＰ）；ｙｍｏｄｅｍ协议；程序更新中图分类号：ＴＰ３１１．５２文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：５１０．９９
ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｈａｓｇｏｏｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｖａｌｕｅａｎｄｅｘｔｅｎｓｉｏｎｖａｌｕｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳＴＭ３２；ｉｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ（ＩＡＰ）；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ（ＡＰＰ）；ｙｍｏｄｅｍｐｒｏｔｏｃｏｌ；ｐｒｏｇｒａｍｕｐｄａｔｅ
ｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄＩＡＰｆｕｎｃｔｉｏｎｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎＳＴＭ３２，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｓｅｔｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｉｎｔｅｒｒｕｐｔｖｅｃｔｏｒｔａｂｌｅ，