一、在進入主題之前我們先了解一些必要的基礎知識----stm32系列芯片的種類和型號:
startup_stm32f10x_cl.s 互聯型的器件,STM32F105xx,STM32F107xxstartup_stm32f10x_hd.s 大容量的STM32F101xx,STM32F102xx,STM32F103xxstartup_stm32f10x_hd_vl.s 大容量的STM32F100xxstartup_stm32f10x_ld.s 小容量的STM32F101xx,STM32F102xx,STM32F103xxstartup_stm32f10x_ld_vl.s 小容量的STM32F100xxstartup_stm32f10x_md.s 中容量的STM32F101xx,STM32F102xx,STM32F103xxstartup_stm32f10x_md_vl.s 中容量的STM32F100xx (我項目中用的是此款芯片 stm32f100CB)startup_stm32f10x_xl.s FLASH在512K到1024K字節的STM32F101xx,STM32F102xx,STM32F103xx
(例如:像stm32f103re 這個型號的 芯片flash是512k 的, 啟動文件用startup_stm32f10x_xl.s 或者startup_stm32f10x_hd.s 都可以;)
cl:互聯型產品,stm32f105/107系列vl:超值型產品,stm32f100系列xl:超高密度產品,stm32f101/103系列ld:低密度產品,FLASH小于64Kmd:中等密度產品,FLASH=64 or 128hd:高密度產品,FLASH大于128
二、在拿到ST公司官方的IAP 程序后 我們要思考幾點:
1.ST 官方IAP是什么針對什么芯片型號的,我們要用的又是什么芯片型號;
2.我們要用官方IAP適合我們芯片的程序升級使用,要在原有的基礎上做那些改變;
(我的資源里有官方IAP源碼:http://download.csdn.net/detail/yx_l128125/6445811)
初略看了一下IAP源碼后,現在我們可以回答一下上面的2個問題了:
1.官網剛下載的IAP針對的是stm32f103c8芯片的,所以他的啟動代碼文件選擇的是startup_stm32f10x_md.s,而我的芯片是stm32f100cb,所以我的啟動代碼文件選擇的是 startup_stm32f10x_md_lv.s
2 .第二個問題就是今天我們要做詳細分析才能回答的問題了;
(1).知道了IAP官方源碼的芯片和我們要用芯片的差異,首先我們要在源碼的基礎上做芯片級的改動;
A.首先改變編譯器keil的芯片型號上我們要改成我們的芯片類型---STM32F100CB;
B.在keil的options for targer 選項C/C++/PREPROMCESSOR symbols的Define欄里定義,把有關STM32F10X_MD的宏定義改成:STM32F10X_MD_VL
也可以在STM32F10X.H里用宏定義
-
/*UncommentthelinebelowaccordingtothetargetSTM32deviceusedinyour
-
application
-
*/
-
-
#if!defined(STM32F10X_LD)&&!defined(STM32F10X_LD_VL)&&!defined(STM32F10X_MD)&&!defined(STM32F10X_MD_VL)&&!defined(STM32F10X_HD)&&!defined(STM32F10X_HD_VL)&&!defined(STM32F10X_XL)&&!defined(STM32F10X_CL)
-
/*#defineSTM32F10X_LD*//*!
-
/*#defineSTM32F10X_LD_VL*//*!
-
/*#defineSTM32F10X_MD*//*!
-
#defineSTM32F10X_MD_VL/*!
-
/*#defineSTM32F10X_HD*//*!
-
/*#defineSTM32F10X_HD_VL*//*!
-
/*#defineSTM32F10X_XL*//*!
-
/*#defineSTM32F10X_CL*//*!
-
#endif
上面代碼說的是如果沒有定義 STM32F10X_MD_VL, 則宏定義STM32F10X_MD_VL
C.外部時鐘問價在stm32f10x.h 依據實際修改,原文是 說如果沒有宏定義外部時鐘HES_VALUE的值,但是宏定義了stm32f10x_cl 則外部時鐘設置為25MHZ, 否則外部時鐘都設置為8MHZ; 我用的外部晶振是8MHZ的所以不必修改這部分代碼;
-
#if!definedHSE_VALUE
-
#ifdefSTM32F10X_CL
-
#defineHSE_VALUE((uint32_t)25000000)//ValueoftheExternaloscillatorinHz
#else
#defineHSE_VALUE((uint32_t)8000000)//ValueoftheExternaloscillatorinHz#endif/*STM32F10X_CL*/#endif/*HSE_VALUE*/
D.做系統主頻時鐘的更改
system_stm32f10x.c的系統主頻率,依實際情況修改 ;我用的芯片主頻時鐘是24MHZ;
-
-
#ifdefined(STM32F10X_LD_VL)||(definedSTM32F10X_MD_VL)||(definedSTM32F10X_HD_VL)
-
/*#defineSYSCLK_FREQ_HSEHSE_VALUE*/
-
#defineSYSCLK_FREQ_24MHz24000000
-
#else
-
/*#defineSYSCLK_FREQ_HSEHSE_VALUE*/
-
#defineSYSCLK_FREQ_24MHz24000000
-
/*#defineSYSCLK_FREQ_36MHz36000000*/
-
/*#defineSYSCLK_FREQ_48MHz48000000*/
-
/*#defineSYSCLK_FREQ_56MHz56000000*/
-
/*#defineSYSCLK_FREQ_72MHz72000000*/
-
#endif
E.下面是關鍵部分操作了,在說這部分操作前我們先來說一下內存映射:
下圖在stm32f100芯片手冊的29頁,我們只截取關鍵部分
從上圖我們看出幾個關鍵部分:
1.內部flash 是從0x0800 0000開始 到0x0801 FFFF 結束, 0x0801FFFF-0x0800 0000= 0x20000 =128k 128也就是flash的大小;
2.SRAM的開始地址是 0x2000 0000 ;
我們要把我們的在線升級程序IAP放到FLASH里以0x0800 0000 開始的位置, 應用程序放APP放到以0x08003000開始的位置,中斷向量表也放在0x0800 3000開始的位置;如圖
所以我們需要先查看一下misc.h文件中的中斷向量表的初始位置宏定義為 NVIC_VectTab_Flash 0x0800 0000
那么要就要設置編譯器keil 中的 options for target 的target選項中的 IROM1地址 為0x0800 0000 大小為 0x20000即128K;
IRAM1地址為0x2000 0000 大小為0x2000;
(提示:這一項IROM1 地址 即為當前程序下載到flash的地址的起始位置)
下面我們來分析一下修改后的IAP代碼:
-
/*******************************************************************************
-
*@函數名稱main
-
*@函數說明主函數
-
*@輸入參數無
-
*@輸出參數無
-
*@返回參數無
-
*******************************************************************************/
-
intmain(void)
-
{
-
//Flash解鎖
-
FLASH_Unlock();
-
-
//配置PA15管腳
-
KEY_Configuration();
-
//配置串口1
-
IAP_Init();
-
//PA15是否為低電平
-
{
-
-
//執行IAP驅動程序更新Flash程序
-
-
SerialPutString("\r\n======================================================================");
-
SerialPutString("\r\n=(C)COPYRIGHT2011Lierda=");
-
SerialPutString("\r\n==");
-
SerialPutString("\r\n=In-ApplicationProgrammingApplication(Version1.0.0)=");
-
SerialPutString("\r\n==");
-
SerialPutString("\r\n=Bywuguoyan=");
-
SerialPutString("\r\n======================================================================");
-
SerialPutString("\r\n\r\n");
-
Main_Menu();
-
}
-
//否則執行用戶程序
-
else
-
{
-
//判斷用處是否已經下載了用戶程序,因為正常情況下此地址是棧地址
-
//若沒有這一句話,即使沒有下載程序也會進入而導致跑飛。
-
if(((*(__IOuint32_t*)ApplicationAddress)&0x2FFE0000)==0x20000000)
-
{
-
SerialPutString("ExecuteuserProgram\r\n\n");
-
//跳轉至用戶代碼
-
JumpAddress=*(__IOuint32_t*)(ApplicationAddress+4);
-
Jump_To_Application=(pFunction)JumpAddress;
-
-
//初始化用戶程序的堆棧指針
-
__set_MSP(*(__IOuint32_t*)ApplicationAddress);
-
Jump_To_Application();
-
}
-
else
-
{
-
SerialPutString("nouserProgram\r\n\n");
-
}
-
}
這里重點說一下幾句經典且非常重要的代碼:
第一句: if (((*(__IO uint32_t*)ApplicationAddress) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000) //判斷棧定地址值是否在0x2000 0000 - 0x 2000 2000之間
怎么理解呢? (1),在程序里#define ApplicationAddress 0x8003000 ,*(__IO uint32_t*)ApplicationAddress) 即取0x8003000開始到0x8003003 的4個字節的值, 因為我們的應用程序APP中設置把中斷向量表放置在0x08003000 開始的位置;而中斷向量表里第一個放的就是棧頂地址的值
也就是說,這句話即通過判斷棧頂地址值是否正確(是否在0x2000 0000 - 0x 2000 2000之間) 來判斷是否應用程序已經下載了,因為應用程序的啟動文件剛開始就去初始化化??臻g,如果棧頂值對了,說應用程已經下載了啟動文件的初始化也執行了;
第二句: JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (ApplicationAddress + 4); [ common.c文件第18行定義了: pFunction Jump_To_Application;]
ApplicationAddress + 4 即為0x0800 3004 ,里面放的是中斷向量表的第二項“復位地址” JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (ApplicationAddress + 4); 之后此時JumpAddress
第三句: Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress;startup_stm32f10x_md_lv.文件中別名typedef void (*pFunction)(void); 這個看上去有點奇怪;正常第一個整型變量 typedef int a; 就是給整型定義一個別名 a
void (*pFunction)(void); 是聲明一個函數指針,加上一個typedef 之后 pFunction只不過是類型void (*)(void) 的一個別名;例如:
[cpp] view plain copy
-
pFunctiona1,a2,a3;
-
-
voidfun(void)
-
{
-
......
-
}
-
-
a1=fun;
所以,Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress; 此時Jump_To_Application指向了復位函數所在的地址;
第四 、五句:__set_MSP(*(__IO uint32_t*) ApplicationAddress); \\設置主函數棧指針 Jump_To_Application(); \\執行復位函數
我們看一下啟動文件startup_stm32f10x_md_vl。s 中的啟動代碼,更容易理解
移植后的IAP代碼在我的資源(如果是stm32f100cb的芯片可以直接用):http://download.csdn.net/detail/yx_l128125/6475219
三、我們來簡單看下啟動文件中的啟動代碼,分析一下這更有利于我們對IAP的理解: (下面這篇文章寫的非常好,有木有?。?/span>
下文來自于:http://blog.sina.com.cn/s/blog_69bcf45201019djx.html
解析
解析STM32的啟動過程
當前的嵌入式應用程序開發過程里,并且C語言成為了絕大部分場合的最佳選擇。如此一來main函數似乎成為了理所當然的起點——因為C程序往往從main函數開始執行。但一個經常會被忽略的問題是:微控制器(單片機)上電后,是如何尋找到并執行main函數的呢?很顯然微控制器無法從硬件上定位main函數的入口地址,因為使用C語言作為開發語言后,變量/函數的地址便由編譯器在編譯時自行分配,這樣一來main函數的入口地址在微控制器的內部存儲空間中不再是絕對不變的。相信讀者都可以回答這個問題,答案也許大同小異,但肯定都有個關鍵詞,叫“啟動文件”,用英文單詞來描述是“Bootloader”。
無論性能高下,結構簡繁,價格貴賤,每一種微控制器(處理器)都必須有啟動文件,啟動文件的作用便是負責執行微控制器從“復位”到“開始執行main函數”中間這段時間(稱為啟動過程)所必須進行的工作。最為常見的51,AVR或MSP430等微控制器當然也有對應啟動文件,但開發環境往往自動完整地提供了這個啟動文件,不需要開發人員再行干預啟動過程,只需要從main函數開始進行應用程序的設計即可。
話題轉到STM32微控制器,無論是keiluvision4還是IAR EWARM開發環境,ST公司都提供了現成的直接可用的啟動文件,程序開發人員可以直接引用啟動文件后直接進行C應用程序的開發。這樣能大大減小開發人員從其它微控制器平臺跳轉至STM32平臺,也降低了適應STM32微控制器的難度(對于上一代ARM的當家花旦ARM9,啟動文件往往是第一道難啃卻又無法逾越的坎)。
相對于ARM上一代的主流ARM7/ARM9內核架構,新一代Cortex內核架構的啟動方式有了比較大的變化。ARM7/ARM9內核的控制器在復位后,CPU會從存儲空間的絕對地址0x000000取出第一條指令執行復位中斷服務程序的方式啟動,即固定了復位后的起始地址為0x000000(PC = 0x000000)同時中斷向量表的位置并不是固定的。而Cortex-M3內核則正好相反,有3種情況:1、
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原文標題:STM32 IAP 在線升級詳解
文章出處:【微信號:mcu168,微信公眾號:硬件攻城獅】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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