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stm32（二十）IAP升级优化（双缓存，可恢复）

news 2026/4/5 6:52:49

        这次主要对STM32F103/Keil和LPC2478/IAR加了一个IAP在线升级功能，

        主要记录一下自己的思路，无代码，实在是代码感觉没啥写的，都是一些网上很多流传的东西。

1、开发环境

Keil+stm32f103+JLINK

2、程序思路

        在升级中，必须要考虑的问题就是：升级成功以及失败，然后失败的补救措施。所以我以前的写法是最简单粗暴的

2.1、IAP升级旧版本

bootloader有两个功能，由标志位控制，

        一个是跳转到app程序（一般升级后进入）

        一个是允许升级程序（一般升级失败或者初始状态）

bootloader根据标志位判断当前是升级还是跳转，如果程序处于app则先更新标记位表示进入升级，然后复位，进入bootloader

这个优点就是代码简单，空间利用率高，如果程序很大的话比较适合，但是如果空间使用不大那么可以使用双缓存，毕竟可以在出错之后回滚。

2.2、IAP升级双缓存版本

我使用的单片机内部flash大小为512kb，所以我按照128kb可以划分为5个区域

  1. bootloader大小为64kb，假设地址为0x80000000-0x80010000
  2. 运行区域大小为128kb，主要此地址固定代码中断向量表偏移量，假设地址为0x80010000-0x80030000
  3. 升级数据存储1大小为128kb，假设地址为0x80030000-0x80050000
  4. 升级数据存储2大小为128kb，假设地址为0x80050000-0x80070000
  5. flash数据存储大小为64kb，假设地址为0x80070000-0x80080000

bootloader有两个功能，由标志位控制，

        一个是跳转到app程序

        一个是允许升级程序（一般升级失败或者初始状态）

（1）、其中app程序中，例如当前数据存储1已经存在了运行成功的数据，说明此时运行区域和数据存储1的数据相同，那么这就相当于一个备份，此后升级数据将使用存储2地址。反之亦然。

（2）、然后bootloader的跳转前会判断是否是升级过的，如果升级过，那么将会比如升级数据存储1，那么需要将存储1的数据拷贝到运行区域，然后再跳转，就是将0x80030000-0x80050000的数据复制到0x80010000-0x80030000。反之存储2亦然

（3）、如果不需要复制数据的话就直接跳转，跳转前会将指定标志位设置为错误，跳转到app之后，由app端将标志位设置为正常。这样如果跳转失败，重启后就不会跳转，如果是初始情况将不做任何处理，如果是升级出现的异常，将会从备份数据复制到运行区域然后重新跳转运行。例如此前升级完成，但是此时新数据存储在数据存储1位置，老数据存储在数据存储2位置，复制存储1的数据到运行区域，结果启动失败，那么再次启动后将老数据复制到运行区域，重新运行

注意：已经复制过的就不用复制，只复制升级后的那次

2.3、IAP升级双缓存版本的优化

此前尽管这个是有备份，但是其实是属于空间浪费了，为什么需要如果，是因为代码写死了中断向量表便宜0x10000，所以运行区域必须从0x80010000开始，但是如果代码将中断向量表偏移改为动态的，那么则可以节省出一份空间。其中bootloader只是不需要复制内存到运行区域，其他步骤都一样

  1. bootloader大小为64kb，假设地址为0x80000000-0x80010000
  2. 运行区域1大小为192kb，假设地址为0x80010000-0x80040000
  3. 运行区域2大小为192kb，假设地址为0x80040000-0x80070000
  4. flash数据存储大小为64kb，假设地址为0x80070000-0x80080000

此时，运行区域1的中断向量偏移应该设置为0x80010000，运行区域2的中断向量偏移应该设置为0x80040000。

具体操作如下：

因为跳转前，是由bootloader决定跳转到那个区域的，所以我们只需要将app的开头改为读取当前启动是什么区域，然后根据区域直接更改中断向量偏移的地址即可。

    if(flag == block2){SCB->VTOR = FLASH_BASE | 0x40000;}else{SCB->VTOR = FLASH_BASE | 0x10000;}

注意：2.3未验证，但是逻辑上是不会错的

注意：我的bootloader所有行为都是由上位机控制，上位机发送跳转/准备升级/接收数据/升级完成/复位等一系列命令

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