AT32 MCU如何使用IAP通过USART实现对固件的在线升级更新

jf_pJlTbmA9 2023-09-19 2191

电子说

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描述

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

USART 图1. IAP代码执行流程

在上图所示流程中，MCU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

AT32 USART IAP 快速使用方法

硬件资源

文档中是用AT-START-AT32F403A实验板的硬件条件为例，IAP demo源代码还包括AT32其他型号，用户只需编译对应型号工程烧录于AT-START实验板运行即可。

1) 指示灯LED2/LED3/LED4
2) USART1(PA9/PA10)
3) AT-START实验板

软件资源

1) tool_release

● IAP_Programmer.exe，PC机tool，用于演示IAP升级流程

2) source_code

● bootloader，bootloader源程序，运行LED2闪烁

● app_led3_toggle，app1源程序，运行LED3闪烁

● app_led4_toggle，app2源程序，运行LED4闪烁

注：工程基于keil v5和IAR8.2建立，若用户需要在其他编译环境上使用，请参考AT32F403A_407_Firmware_Library_V2.x.xprojectat_start_f403atemplates中各种编译环境（例如IAR6/7/8, keil 4/5, eclipse_gcc）进行对应修改即可。

IAP Demo 使用

1) 打开bootloader工程源程序，选择对应MCU型号的target编译后下载到实验板

2) 打开IAP_Programmer.exe

3) 选择正确的串口、APP下载地址和bin文档，点击Download下载，如下图

4) 观察LED2/3/4闪烁，LED2闪烁-bootloader工作，LED3闪烁-app1工作，LED4闪烁-app2工作

USART 图2. IAP demo上位机