[mw_shl_code=c,true]void MYRCC_DeInit(void)
{
RCC->APB1RSTR = 0x00000000;//复位结束
RCC->APB2RSTR = 0x00000000;
RCC->AHBENR = 0x00000014; //睡眠模式闪存和SRAM时钟使能.其他关闭.
RCC->APB2ENR = 0x00000000; //外设时钟关闭.
RCC->APB1ENR = 0x00000000;
RCC->CR |= 0x00000001; //使能内部高速时钟HSION
RCC->CFGR &= 0xF8FF0000;
//复位SW[1:0],HPRE[3:0],PPRE1[2:0],PPRE2[2:0],ADCPRE[1:0],MCO[2:0]
RCC->CR &= 0xFEF6FFFF; //复位HSEON,CSSON,PLLON
RCC->CR &= 0xFFFBFFFF; //复位HSEBYP
RCC->CFGR &= 0xFF80FFFF;//复位PLLSRC, PLLXTPRE, PLLMUL[3:0] and USBPRE
RCC->CIR = 0x00000000; //关闭所有中断
//配置向量表
#ifdef VECT_TAB_RAM
MY_NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);
#else
MY_NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH,0);
#endif
}[/mw_shl_code]
通过这一步设置,我们就可以在MDK编译成功之后,调用fromelf.exe(注意,我的MDK是安装在D:\Keil3.80A文件夹下,如果你是安装在其他目录,请根据你自己的目录修改fromelf.exe的路径),根据当前工程的TEST.axf,生成一个TEST.bin的文件。并存放在axf文件相同的目录下,即工程的OBJ文件夹里面。在得到.bin文件之后,我们只需要将这个bin文件传送给单片机,即可执行IAP升级。
最后再来看看APP程序的生成步骤:
1) 设置APP程序的起始地址和存储空间大小
对于在FLASH里面运行的APP程序,我们只需要设置APP程序的起始地址,和存储空间大小即可。而对于在SRAM里面运行的APP程序,我们还需要设置SRAM的起始地址和大小。无论哪种APP程序,都需要确保APP程序的大小和所占SRAM大小不超过我们的设置范围。
2) 设置中断向量表偏移量
此步,通过在MYRCC_DeInit函数里面调用MY_NVIC_SetVectorTable函数,实现对中断向量表偏移量的设置。这个偏移量的大小,其实就等于程序起始地址相对于0X08000000或者0X20000000的偏移。对于SRAM APP程序,我们还需要在C/C++选项卡定义VECT_TAB_RAM,以申明中断向量表是在SRAM里面。
3) 设置编译后运行fromelf.exe,生成.bin文件.
通过在User选项卡,设置编译后调用fromelf.exe,根据.axf文件生成.bin文件,用于IAP更新。
以上3个步骤,我们就可以得到一个.bin的APP程序,通过Bootlader程序即可实现更新。
53.2 硬件设计
本章实验(Bootloader部分)功能简介:开机的时候先显示提示信息,然后等待串口输入接收APP程序(无校验,一次性接收),在串口接收到APP程序之后,即可执行IAP。如果是SRAM APP,通过按下KEY0即可执行这个收到的SRAM APP程序。如果是FLASH APP,则需要先按下WK_UP按键,将串口接收到的APP程序存放到STM32的FLASH,之后再按KEY2既可以执行这个FLASH APP程序。通过KEY1按键,可以手动清除串口接收到的APP程序。DS0用于指示程序运行状态。
本实验用到的资源如下:
1) 指示灯DS0
2) 四个按键(KEY0/KEY1/KEY2/WK_UP)
3) 串口
4) TFTLCD模块
这些用到的硬件,我们在之前都已经介绍过,这里就不再介绍了。
53.3 软件设计
本章,我们总共需要3个程序:1,Bootloader;2,FLASH APP;3)SRAM APP;其中,我们选择之前做过的RTC实验(在第二十章介绍)来做为FLASH APP程序(起始地址为0X08005000),选择触摸屏实验(在第三十一章介绍)来做SRAM APP程序(起始地址为0X20001000)。Bootloader则是通过TFTLCD显示实验(在第十八章介绍)修改得来。本章,关于SRAM APP和FLASH APP的生成比较简单,我们就不细说,请大家结合光盘源码,以及53.1节的介绍,自行理解。本章软件设计仅针对Bootloader程序。
复制第十八章的工程(即实验13),作为本章的工程模版(命名为:IAP Bootloader V1.0),并复制第三十九章实验(FLASH模拟EEPROM实验)的STMFLASH文件夹到本工程的HARDWARE文件夹下,打开本实验工程,并将STMFLASH文件夹内的stmflash.c加入到HARDWARE组下,同时将STMFLASH加入头文件包含路径。
在HARDWARE文件夹所在的文件夹下新建一个IAP的文件夹,并在该文件夹下新建iap.c和iap.h两个文件。然后在工程里面新建一个IAP的组,将iap.c加入到该组下面。最后,将IAP文件夹加入头文件包含路径。
打开iap.c,输入如下代码:
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "stmflash.h"
#include "iap.h"
iapfun jump2app;
u16 iapbuf[1024];
//appxaddr:应用程序的起始地址
//appbuf:应用程序CODE.
//appsize:应用程序大小(字节).
void iap_write_appbin(u32 appxaddr,u8 *appbuf,u32 appsize)
{
u16 t;
u16 i=0;
u16 temp;
u32 fwaddr=appxaddr;//当前写入的地址
u8 *dfu=appbuf;
for(t=0;t<appsize;t+=2)
{
temp=(u16)dfu[1]<<8;
temp+=(u16)dfu[0];
dfu+=2;//偏移2个字节
iapbuf[i++]=temp;
if(i==1024)
{
i=0;
STMFLASH_Write(fwaddr,iapbuf,1024);
fwaddr+=2048;//偏移2048 16=2*8.所以要乘以2.
}
}
if(i)STMFLASH_Write(fwaddr,iapbuf,i);//将最后的一些内容字节写进去.
}
//跳转到应用程序段
//appxaddr:用户代码起始地址.
void iap_load_app(u32 appxaddr)
{
if(((*(vu32*)appxaddr)&0x2FFE0000)==0x20000000) //检查栈顶地址是否合法.
{
jump2app=(iapfun)*(vu32*)(appxaddr+4);
//用户代码区第二个字为程序开始地址(复位地址)
MSR_MSP(*(vu32*)appxaddr);
//初始化APP堆栈指针(用户代码区的第一个字用于存放栈顶地址)
jump2app(); //跳转到APP.
}
}
该文件总共只有2个函数,其中,iap_write_appbin函数用于将存放在串口接收buf里面的APP程序写入到FLASH。iap_load_app函数,则用于跳转到APP程序运行,其参数appxaddr为APP程序的起始地址,程序先判断栈顶地址是否合法,在得到合法的栈顶地址后,通过MSR_MSP函数(该函数在sys.c文件)设置栈顶地址,最后通过一个虚拟的函数(jump2app)跳转到APP程序执行代码,实现IAPàAPP的跳转。
保存iap.c,打开iap.h输入如下代码:
#ifndef __IAP_H__
#define __IAP_H__
#include "sys.h"
typedef void (*iapfun)(void); //定义一个函数类型的参数.
#define FLASH_APP1_ADDR 0x08005000
//第一个应用程序起始地址(存放在FLASH)
//保留0X08000000~0X08004FFF的空间为Bootloader使用
void iap_load_app(u32 appxaddr); //跳转到APP程序执行
void iap_write_appbin(u32 appxaddr,u8 *appbuf,u32 applen); //在指定地址开始,写入bin
#endif
这部分代码比较简单,保存iap.h。本章,我们是通过串口接收APP程序的,我们将usart.c和usart.h做了稍微修改,在usart.h中,我们定义USART_REC_LEN为55K字节,也就是串口最大一次可以接收55K字节的数据,这也是本Bootloader程序所能接收的最大APP程序大小。然后新增一个USART_RX_CNT的变量,用于记录接收到的文件大小,而USART_RX_STA不再使用。在usart.c里面,我们修改USART1_IRQHandler部分代码如下:
//串口1中断服务程序
//注意,读取USARTx->SR能避免莫名其妙的错误
u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN] __attribute__ ((at(0X20001000)));
//接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节,起始地址为0X20001000.
//接收状态
//bit15, 接收完成标志
//bit14, 接收到0x0d
//bit13~0, 接收到的有效字节数目
u16 USART_RX_STA=0; //接收状态标记
u16 USART_RX_CNT=0; //接收的字节数
void USART1_IRQHandler(void)
{
u8 res;
#ifdef OS_CRITICAL_METHOD
//如果OS_CRITICAL_METHOD定义了,说明使用ucosII了.
OSIntEnter();
#endif
if(USART1->SR&(1<<5))//接收到数据
{
res=USART1->DR;
if(USART_RX_CNT<USART_REC_LEN)
{
USART_RX_BUF[USART_RX_CNT]=res;
USART_RX_CNT++;
}
}
#ifdef OS_CRITICAL_METHOD
//如果OS_CRITICAL_METHOD定义了,说明使用ucosII了.
OSIntExit();
#endif
}
这里,我们指定USART_RX_BUF的地址是从0X20001000开始,该地址也就是SRAM APP程序的起始地址!然后在USART1_IRQHandler函数里面,将串口发送过来的数据,全部接收到USART_RX_BUF,并通过USART_RX_CNT计数。代码比较简单,我们就不多说了。
改完usart.c和usart.h之后,我们在test.c修改main函数如下:
int main(void)
{
u8 t;
u8 key;
u16 oldcount=0; //老的串口接收数据值
u16 applenth=0; //接收到的app代码长度
u8 clearflag=0;
Stm32_Clock_Init(9); //系统时钟设置
uart_init(72,256000); //串口初始化为256000
delay_init(72); //延时初始化
LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口
LCD_Init(); //初始化LCD
KEY_Init(); //按键初始化
POINT_COLOR=RED;//设置字体为红色
LCD_ShowString(60,50,200,16,16,"Warship STM32");
LCD_ShowString(60,70,200,16,16,"IAP TEST");
LCD_ShowString(60,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");
LCD_ShowString(60,110,200,16,16,"2012/9/24");
LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"WK_UP:Copy APP2FLASH");
LCD_ShowString(60,150,200,16,16,"KEY1:Erase SRAM APP");
LCD_ShowString(60,170,200,16,16,"KEY0:Run SRAM APP");
LCD_ShowString(60,190,200,16,16,"KEY2:Run FLASH APP");
POINT_COLOR=BLUE;
//显示提示信息
POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色
while(1)
{
if(USART_RX_CNT)
{
if(oldcount==USART_RX_CNT)
//新周期内,没有收到任何数据,认为本次数据接收完成.
{
applenth=USART_RX_CNT;
oldcount=0;
USART_RX_CNT=0;
printf("用户程序接收完成!\r\n");
printf("代码长度:%dBytes\r\n",applenth);
}else oldcount=USART_RX_CNT;
}
t++; delay_ms(10);
if(t==30)
{
LED0=!LED0; t=0;
if(clearflag)
{
clearflag--;
if(clearflag==0)LCD_Fill(60,210,240,210+16,WHITE);//清除显示
}
}
key=KEY_Scan(0);
if(key==KEY_UP)
{
if(applenth)
{
printf("开始更新固件...\r\n");
LCD_ShowString(60,210,200,16,16,"Copying APP2FLASH...");
if(((*(vu32*)(0X20001000+4))&0xFF000000)==0x08000000)
//判断是否为0X08XXXXXX.
{
iap_write_appbin(FLASH_APP1_ADDR,USART_RX_BUF,
applenth); //更新FLASH代码
LCD_ShowString(60,210,200,16,16,"Copy APP Successed!!");
printf("固件更新完成!\r\n");
}else
{
LCD_ShowString(60,210,200,16,16,"Illegal FLASH APP! ");
printf("非FLASH应用程序!\r\n");
}
}else
{
printf("没有可以更新的固件!\r\n");
LCD_ShowString(60,210,200,16,16,"No APP!");
}
clearflag=7;//标志更新了显示,并且设置7*300ms后清除显示
}
if(key==KEY_DOWN)
{
if(applenth)
{
printf("固件清除完成!\r\n");
LCD_ShowString(60,210,200,16,16,"APP Erase Successed!");
applenth=0;
}else
{
printf("没有可以清除的固件!\r\n");
LCD_ShowString(60,210,200,16,16,"No APP!");
}
clearflag=7;//标志更新了显示,并且设置7*300ms后清除显示
}
if(key==KEY_LEFT)
{
printf("开始执行FLASH用户代码!!\r\n");
if(((*(vu32*)(FLASH_APP1_ADDR+4))&0xFF000000)==0x08000000)
//判断是否为0X08XXXXXX.
{
iap_load_app(FLASH_APP1_ADDR);//执行FLASH APP代码
}else
{
printf("非FLASH应用程序,无法执行!\r\n");
LCD_ShowString(60,210,200,16,16,"Illegal FLASH APP!");
}
clearflag=7;//标志更新了显示,并且设置7*300ms后清除显示
}
if(key==KEY_RIGHT)
{
printf("开始执行SRAM用户代码!!\r\n");
if(((*(vu32*)(0X20001000+4))&0xFF000000)==0x20000000)
//判断是否为0X20XXXXXX.
{
iap_load_app(0X20001000);//SRAM地址
}else
{
printf("非SRAM应用程序,无法执行!\r\n");
LCD_ShowString(60,210,200,16,16,"Illegal SRAM APP!");
}
clearflag=7;//标志更新了显示,并且设置7*300ms后清除显示
}
}
}
该段代码,实现了串口数据处理,以及IAP更新和跳转等各项操作。Bootloader程序就设计完成了,但是一般要求bootloader程序越小越好(给APP省空间嘛),所以,本章我们把一些不需要用到的.c文件全部去掉,最后得到工程截图如图53.3.1所示:
图53.3.1 Bootloader 工程截图
从上图可以看出,虽然去掉了一些不用的.c文件,但是Bootloader大小还是有18K左右,比较大,主要原因是液晶驱动和printf占用了比较多的flash,如果大家想进一步删减,可以去掉LCD显示和printf等,不过我们在本章为了演示效果,所以保留了这些代码。
至此,本实验的软件设计部分结束。
FLASH APP和SRAM APP两部分代码,根据53.1节的介绍,大家自行修改都比较简单,我们这里就不介绍了,不过要提醒大家:FLASH APP的起始地址必须是0X08005000,而SRAM APP的起始地址必须是0X20001000。
53.4 下载验证
在代码编译成功之后,我们下载代码到ALIENTEK战舰STM32开发板上,得到,如图53.4.1所示:
图53.4.1 IAP程序界面
此时,我们可以通过串口,发送FLASH APP或者SRAM APP到战舰STM32开发板,如图53.4.2所示:
图53.4.2 串口发送APP程序界面
先用串口调试助手的打开文件按钮(如图标号1所示),找到APP程序生成的.bin文件,然后设置波特率为256000(为了提高速度,Bootloader程序将波特率被设置为256000了),最后点击发送文件(图中标号3所示),将.bin文件发送给战舰STM32开发板。
在收到APP程序之后,我们就可以通过KEY0/KEY2运行这个APP程序了(如果是FLASH APP,则先需要通过WK_UP将其存入对应FLASH区域)。