AT32讲堂010 | 如何使用雅特力AT32F415 USB HOST接U盘进行固件升级

IAP在线升级原理概述

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。这两部分项目代码都同时烧录在User Flash中，当芯片上电后，首先是第一个项目代码开始运行，它作如下操作：1） 检查是否需要对第二部分代码进行更新2） 如果不需要更新则转到4）3） 执行更新操作4） 跳转到第二部分代码执行5） 执行图1. IAP代码执行流程

在图上图所示流程中，AT32复位后，还是从0X08000004地址取出复位中断向量的地址，并跳转到复位中断服务程序，在运行完复位中断服务程序之后跳转到IAP的main函数，如图标号①所示，在执行完IAP以后（即将新的APP代码写入AT32的FLASH，灰底部分。新程序的复位中断向量起始地址为0X08000004+N+M），跳转至新写入程序的复位向量表，取出新程序的复位中断向量的地址，并跳转执行新程序的复位中断服务程序，随后跳转至新程序的main函数，如图标号②和③所示，同样main函数为一个死循环，并且注意到此时AT32的FLASH，在不同位置上，共有两个中断向量表。

在main函数执行过程中，如果CPU得到一个中断请求，PC指针仍强制跳转到地址0X08000004中断向量表处，而不是新程序的中断向量表，如图标号④所示；程序再根据我们设置的中断向量表偏移量，跳转到对应中断源新的中断服务程序中，如图标号⑤所示；在执行完中断服务程序后，程序返回main函数继续运行，如图标号⑥所示。

通过以上两个过程的分析，我们知道IAP程序必须满足两个要求：

1） 新程序必须在IAP程序之后的某个偏移量为x的地址开始；2） 必须将新程序的中断向量表相应的移动，移动的偏移量为x。

AT32F415接U盘升级简介

AT32F415支持USB Host，因此可以可以挂载U盘，通过FAT32文件系统读取U盘里面的BIN文件，直接做固件升级。极其简单的操作步骤：

• 将要升级的BIN文件拷贝到U盘；
• 将U盘接到415，将自动检测U盘上的BIN文件进行升级；
• 升级完成，跳转到APP运行。

设计功能特点

• 目前需要保留32K byte空间，APP的起始需在32K（0x08008000）以后；
• 目前仅支持FAT32文件系统；
• 目前仅支持第一个FAT32文件系统分区自动检测BIN文件（多个分区只检测第一分区）；
• 目前仅支持根目录BIN文件检测；
• 支持多个BIN文件升级；
• 升级完成之后自动跳转到APP运行；
• APP起始地址必须Page对齐。

程序设计

地址空间表1. 地址空间

升级BIN档文件名格式（后缀.BIN）
 

需指定下载地址（格式1）文件名格式：(4Byte)IAP_+(8Byte)地址+.BIN如：要下载一个BIN文件到0x08008000为起始的地址空间去文件名为：IAP_08008000.BIN

注1：8Byte的地址需要保证在APP可使用的范围之内。对于其它格式BIN文件不做升级

注2：BIN文件必须拷贝到U盘根目录下

跳转到APP code执行

当成功下载固件到FLASH之后，会自动跳转到默认APP地址0x08008000

使用AT32F415接U盘进行升级

硬件资源

1） 指示灯LED2/LED3/LED42） USB(PA11/PA12)3） AT-START-F415 V1.0实验板

软件资源

1） SourceCode

• AN0030_SourceCode_V2.0.0\utilities\AN0030_demo，IAP源程序；
• AN0030_SourceCode_V2.0.0\libraries，AT32外设库。

2） Doc

• 《AN0030_AT32F415_IAP_using_a_USB_host_connected_U_disk_ZH_V2.0.0》

Note：所有project都是基于keil 5而建立，若用户需要在其他编译环境上使用，请参考

AT32F415_Firmware_Library_CH\project\at_start_f415\templates中各种编译环境（例如IAR6/7/8,keil 4/5）进行简单修改即可。

进入IAP Mode方式

如果已经升级过固件，一直按住User按键，再按Reset键，进入IAP模式，未升级时直接reset就会进入IAP模式。

U盘链接AT32F415

将FAT32格式U盘接到AT32F415开发板USB标准A插座，需提前将BIN文件拷贝到U盘根目录中，文件名格式按照2.2.2节描述命名。

自动挂载U盘并进行升级

Demo在USART1上会输出打印升级状态，Demo会自动查找根目录下符合要求的BIN文件，并自动进行升级。升级成功之后会自动跳转到默认APP地址执行。图2. 串口打印运行信息关于雅特力雅特力科技于2016年成立，是一家致力于推动全球市场32位微控制器(MCU)创新趋势的芯片设计公司，专注于ARM Cortex-M4/M0+的32位微控制器研发与创新，全系列采用55nm先进工艺及ARM Cortex-M4高效能或M0+低功耗内核，缔造M4业界最高主频288MHz运算效能，并支持工业级别芯片工作温度范围（-40°~105°）。雅特力目前已累积相当多元的终端产品成功案例：如微型打印机、扫地机、光流无人机、热成像仪、激光雷达、工业缝纫机、伺服驱控、电竞周边市场、断路器、ADAS、T-BOX、数字电源、电动工具等终端设备应用，广泛地覆盖5G、物联网、消费、商务及工控等领域。