STM32代碼遠程升級之IAP編程

IAP是什么

有時項目上需要遠程升級單片機程序，此時需要接觸到IAP編程。

IAP即為In Application Programming，解釋為在應用中編程，用戶自己的程序在運行過程中對User Flash的部分區(qū)域進行燒寫。即是一種對單片機Flash擦寫的一種編程方案。

通常情況下，一片STM32單片機的Flash只有一個用戶程序，而IAP編程則是將單片機的Flash分成至少兩大區(qū)域，一部分叫做bootloader區(qū)，一部分叫做app用戶代碼區(qū)，還可留出一部分區(qū)域為代碼備份區(qū)。

IAP的應用場所

通常情況下我們給STM32單片機燒錄更新程序時是通過SWD、J-link或者通過設(shè)置BOOT引腳后，使用串口進行程序下載，這樣的方式直接一次性將程序文件下載到單片機的Flash中，比較適合絕大部分的應用。

但是當產(chǎn)品投入實際應用時，封裝完成后在后期的使用過程中遇到某些程序上的bug或者是根據(jù)客戶需求需要增加一些功能的時候，使用傳統(tǒng)代碼燒錄的方法就可能需要拆除封裝，而使用IAP編程在bootloader區(qū)提前寫入與外部通信的接口用于升級單片機代碼，使得我們不用對已完成包裝的產(chǎn)品進行拆除既可以更新代碼，這樣既節(jié)約了成本，也更加方便快捷。

IAP編程的流程

IAP編程將Flash區(qū)分成的兩個區(qū)域，bootloader區(qū)和app用戶代碼區(qū)具有截然不同的功能。bootloader區(qū)，主要實現(xiàn)接收程序文件，并將該程序?qū)懹谔囟ㄎ恢玫腇lash區(qū)域。而這里接收外部程序文件，就需要實時和外部通信了。

STM32單片機與外部通信大多是通過自身的串口接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，不過STM32單片機的串口可以外接多種通訊接口，例如422、485、GPRS及ESP8266等。即我們可以通過串口外接藍牙模塊、WiFi模塊或者是其他網(wǎng)絡(luò)模塊，就可以實現(xiàn)遠程的文件傳送更新單片機程序了。

app用戶代碼區(qū)則是主要實現(xiàn)我們所需要的功能操作，除此之外app用戶代碼區(qū)還需要實時檢查代碼運行情況，通過判斷更新程序的標志位來判斷是否需要升級程序。若是需要升級程序則進入bootloader區(qū)進行代碼更新;若不需要則繼續(xù)運行功能函數(shù)代碼即可。

因此IAP編程下的單片機運行流程如下圖：

根據(jù)運行流程，我們可以總結(jié)出簡單幾條bootloader設(shè)計過程中需要注意的地方：

精簡、程序盡可能精簡。在單片機Flash有限的情況下，bootloader代碼占用Flash的空間越小，則APP程序代碼就可占用更多，實現(xiàn)更多功能函數(shù)。

標志位不受復位的影響。

Bootloader中盡量不使用中斷。

審核編輯：湯梓紅