史上最牛逼的单片机升级总结——究极骚气之boot0+boot1+app（boot+app双升级）

一、概述

目前最流行的升级方式主要有以下几种：

1.1 boot+app+backup（拷贝升级）

        两个大小相同的分区app、backup，app分区存放要执行的固件，当OTA升级时会先把OTA数据包写入backup分区，然后再将OTA数据搬移到app数据区，最后从app数据区启动执行。

优点：

①即便升级失败，app区域是正常的，单片机仍能按原来的版本正常运行，提高了升级的稳定性和鲁棒性。

缺点：

①需要和app相同大小的额外flash空间，需要升级一次和备份一次

②需要增加判断升级异常后的处理逻辑，增加了程序设计的难度

③不能对boot进行升级

1.2 boot+app1+app2（A/B分区、乒乓升级）

        两个大小相同的分区APP1、APP2，如果当前在APP1分区执行代码，升级时就把固件下载到APP2分区。升级成功后设备重启，模组切换到APP2分区执行；下次再升级就切换到APP1分区，一直这样轮询。

优点：

①出厂时设备上有两套可以正常工作的系统，升级时确保设备上始终有一个可以工作的系统，方便维修和售后；

②OTA升级可在系统的后台进行，所以更新过程中，用户可以正常使用设备，数据更新完成后，仅需要用户重启一次设备进入新系统（这场景熟不熟悉）；

③如果OTA升级失败，设备可以回退到升级前的旧系统，并且可以尝试再次更新升级。

缺点：

①需要和app相同大小的额外flash空间

②同样在处理升级失败时的逻辑比较复杂

③不能对boot进行升级。

1.3 Boot0+boot1+标志区+app（APP和boot两重升级）

        按照上述的流程图可以明白，只要是标志区的跳转标记是正常模式或者bootloader_flag未被置位，说明是没有升级过boot1或者已经升级成功的，进而就跳转到boot1。否则都直接进入APP，这样可以防止APP里面升级boot1失败了而且不小心断电了，不用经过Boot1进入APP再次升级boot1。

        在boot0里面会根据标志区的升级模式（正常和升级）和升级标志（boot0是否升级，app是否升级）选择启动方式，正常执行boot0->boot1->app的流程；boot1里面可进入app和进行app升级，在app里可进行boot1的升级和设置app升级标志位。

优点：

①可以升级bootloader

②并且可以有效避免boot因升级失败导致需重新拆箱进行JTAG升级的麻烦；

缺点：

①由于需要设置boot0和标志区占用空间特别小，但又要单独设置一个片区，对于flash单个片区较大的情况就存在严重浪费；

②升级可靠性没那么好，比如升级失败了，原有的固件都已经被删除了，就还需要再次升级，直到升级成功为止。

③占用flash也比较多；

④流程相对比较复杂，设计过程中容易出现问题。

1.4 boot+app

        这种方案是最简单的升级方案，当boot里检测到升级标志会直接更新app，然后复位。

优点：

①简单易行

②升级效率高；

缺点：

①无备份区，不适合在线升级

②不能升级boot

1.5 boot0+boot1+app（APP和boot两重升级）

        上电进入boot0；判断是否有升级指令，如果没有则进入boot1，然后进入app正常运行，因为无升级指令所以此过程不可能有升级flag；如果有升级指令且为app升级，则擦除app区域并在app起始地址写入app_flag=1，然后跳入boot1等待app升级固件，然后按照国网协议进行升级，升级完成之后将app_flag复位然后进行系统复位；如果为boot升级，则擦除boot1区域并在boot1起始地址写入boot_flag=1，然后跳入app等待boot1升级固件，然后按照国网协议进行升级，升级完成之后将boot_flag复位然后进行系统复位。

优点：

①稳定可靠，不会因为断电导致变砖的情况，他可以上电继续重新升级；

②对于boot和app双升级方案来说，用了最少的flash配置，因为一般单片机的flash启动必须从0地址开始，所以要刷新boot必须要有一个引导区来引导程序跳转执行。

③逻辑简单清晰、效率很高。

缺点：

①无法备份，只能是本地升级。

二、总结提升

        根据第一部分的介绍，本质上将5种升级方式概括为带备份去不带boot升级（①②）、不带备份区带boot升级（③⑤）、不带备份区不带boot升级（④）这三种，当然你flash足够大并且有升级bootloader的需求也可以优化为带备份区带boot升级。

       升级方式有很多，JTAG、串口、CAN、网口等，但是本质上也就2种，本地升级和在线升级，

本地升级不需要备份区，因为即便升级过程中断电了，仍然可以重新再来。当然本地升级也可以实现在线升级，我们只需要接一个能联网的单片机，确保这个单片机接收到完整固件后再升级，不也相当于本地升级嘛~

        在线升级一定需要备份区，因为如果没有备份区，假如升级过程中断网，因app已经被破坏所以无法正常运行。当然备份区可实现的功能不止是简单的对app进行备份，我们还可以扩展为A/B分区、后台升级、以及实现不断电升级等等更加高级和人性化的功能，这里不一一谈啦~

        综上分析，我们可以做出如下决策：

①假如我们是本地升级且升级容许断电，那就不需要备份区；

②假如我们需要boot更新，那就需要带boot升级；

③假如我们需要在线升级，那就一定需要备份区。

还有什么升级的骚操作，或者我写的有bug？，留言留言^3^