GD32F3開發(fā)進(jìn)階教程 課件 ch17IAP在線升級應(yīng)用實驗

IAP在線升級應(yīng)用實驗“第十七章《GD32F3開發(fā)進(jìn)階教程——基于GD32F303ZET6》01實驗內(nèi)容本章實驗的主要內(nèi)容是學(xué)習(xí)通過IAP實現(xiàn)微控制器程序的在線升級,首先了解ICP和IAP兩種不同的微控制器編程方式的區(qū)別，以及二者對應(yīng)的程序執(zhí)行流程，進(jìn)而掌握IAP的原理,最后，根據(jù)本章實驗中介紹的用戶程序生成方法，基于GD32F3蘋果派開發(fā)板設(shè)計一個IAP在線升級應(yīng)用實驗，先將Bootloader程序燒錄進(jìn)微控制器中，然后將用戶程序存放于SD卡的固定路徑下，最后通過Bootloader將SD卡中的用戶程序下載到微控制器的Flash中，以實現(xiàn)用戶程序?qū)?yīng)的功能。實驗內(nèi)容02實驗原理微控制器編程方式根據(jù)代碼下載方法不同可分為兩種，分別是在線編程(ICP，InCircuitProgramming)和在程序中編程(IAP，InApplicationProgramming)ICP編程，即通過JTAG或SWD等接口下程序到微控制器中，ICP編程首先將Boot0拉高,Boot1拉低，然后觸發(fā)芯片復(fù)位。芯片復(fù)位后跳轉(zhuǎn)到系統(tǒng)存儲器的位置，即0xIFFFBO00(芯片硬件自帶的Bootloader)行引導(dǎo)裝程序，將TAG或SWD等接口傳輸?shù)某绦蛳螺d到Flash中。微控制器編程方式IAP編程需要兩份程序代碼，通常將第一份程序代碼稱為Bootloader程序，第二份程序代碼稱為用戶程序，Bootloader程序不執(zhí)行正常的功能，而是通過某種接口(如USB、UART或SDIO接口)獲取用戶程序，用戶程序才是真正的功能代碼，兩份代碼都存儲于主閃存存儲器中。Bootloader程序一般存儲于主閃存存儲器的最低地址區(qū)，即從0x08000000開始，而用戶程序存儲地址相對于閃存的最低地址區(qū)存在一個相對偏移量X注意，如果Flash容量足夠，可以實現(xiàn)設(shè)計多個用戶程序。微控制器編程方式微控制器編程方式IAP編程中閃存的空間分配情況如圖17-1所示。在中斷向量表中最先存放的為棧頂?shù)刂罚ǔＵ?字節(jié)。程序執(zhí)行流程1.ICP編程如圖17-2所示，由于閃存物理地址的首地址為0x08000000，因此通過ICP下載的程序從0x08000000開始。ICP程序的運(yùn)行流程為:①根據(jù)復(fù)位中斷向量跳轉(zhuǎn)至復(fù)位中斷服務(wù)程序并執(zhí)行，復(fù)位微控制;②復(fù)位結(jié)束后，先調(diào)用SystemInit函數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)初始化，包括RCU配置等，然后執(zhí)行main函數(shù)，main函數(shù)是編譯系統(tǒng)提供的一個函數(shù)，負(fù)責(zé)完成庫函數(shù)的初始化和初始化應(yīng)用程序執(zhí)行環(huán)境，完成后自動跳轉(zhuǎn)到main函數(shù)開始執(zhí)行;③當(dāng)出現(xiàn)中斷請求時，程序?qū)⒃谥袛嘞蛄勘碇胁檎覍?yīng)的中斷向量:④根據(jù)查找到的中斷向量，跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)的中斷服務(wù)程序并執(zhí)行;⑤當(dāng)中斷服務(wù)程序運(yùn)行結(jié)束后，跳轉(zhuǎn)到main函數(shù)繼續(xù)運(yùn)行。程序執(zhí)行流程程序執(zhí)行流程2.IAP編程如圖17-3所示，通過IAP編程方式下載程序時，閃存中存放著Botloader程序及用戶程序。Bootloader程序的運(yùn)行流程起初與ICP程序相同:①根據(jù)復(fù)位中斷向量跳轉(zhuǎn)至復(fù)位中斷服程序并執(zhí)行，復(fù)位微控制器;②復(fù)位結(jié)束后調(diào)用SystemInit和main函數(shù)，然后跳轉(zhuǎn)到main函數(shù)執(zhí)行。不同之處在于，Bootloader程序在main函數(shù)中會執(zhí)行相應(yīng)的語句，跳轉(zhuǎn)到用戶程序中繼續(xù)執(zhí)行:③檢查是否需要更新用戶程序，如果需要更新則首先執(zhí)行用戶程序更新操作，不需要更新則進(jìn)行下一步;④跳轉(zhuǎn)至用戶程序的復(fù)位中斷服務(wù)程序并執(zhí)行。程序執(zhí)行流程⑤復(fù)位結(jié)束后調(diào)用SystemInit和main函數(shù)，然后跳轉(zhuǎn)到用戶程序的main函數(shù)中執(zhí)行;⑥~⑦當(dāng)發(fā)生中斷時，程序?qū)⒃谥袛嘞蛄勘碇胁檎覍?yīng)的中斷向量，再根據(jù)相對偏移量X，跳轉(zhuǎn)至用戶程序?qū)?yīng)的中斷服務(wù)程序并執(zhí)行:⑧當(dāng)中斷程序運(yùn)行結(jié)束后，跳轉(zhuǎn)至用戶程序的main函數(shù)繼續(xù)運(yùn)行。程序執(zhí)行流程用戶程序同樣是一個完整的工程，與ICP編程方式所需要的工程相同，但用戶程序需要經(jīng)過特定的配置，配置步驟如下。用戶程序生成用戶程序生成步驟1.設(shè)置用戶程序的起始地址和存儲空間用戶程序生成步驟2.設(shè)置中斷向量表偏移量用戶程序生成步驟3.設(shè)置bin文件生成03實驗代碼解析0102IAP.h文件：在IAPh文件的“宏定義”區(qū)，定義了APP起始地址APPBEGINADDRBi文件信息儲存地址APPVERSIONBEGINADDRbi文件最大長度MAXBINNAMELEN及數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的長度FILEBUFSIZE。在“API函數(shù)聲明”區(qū)，聲明了3個API函數(shù)。IAP.c文件：在“包含頭文件”區(qū)，包含了ff.h和SerialString.h等頭文件。在“內(nèi)部函數(shù)聲明”區(qū)，聲明了3個內(nèi)部函數(shù)。IAP文件對IAP文件對IAP文件對IAP文件對在CheckAppVersion函數(shù)實現(xiàn)區(qū)后為SystemReset函數(shù)的實現(xiàn)代碼，如程序清單17-9所示。Main.c文件在main函數(shù)中調(diào)用CheckAppVersion和GotoApp函數(shù)，如程序清單17-10所示，這樣就實現(xiàn)了從Bootloader程序到App程序的升級。Main.c文件實驗結(jié)果下載Bootloader程序并進(jìn)行復(fù)位，若開發(fā)板未插入SD卡，則串口助手顯示信