STM32串口IAP

         IAP,全称为“In Application Programming”,中文解释为“在程序中编程”，有啥用呢，说白了就是可以用来实现固件更新和远程升级的东西。

        想想你平时是如何更新程序的，对于STM32来说，你可以选择使用芯片的默认串口，利用Flymcu等软件将程序烧进去，也可以用ST-Link，J-Link等通过自带的工具软件烧录，或者直接利用IDE如Keil MDK或IAR软件将程序烧进去。

        这些更新程序的方式有什么缺点呢？

        串口烧录：得确保Boot选项为System Memory才可以使用，但程序正常运行时Boot选项得是User Flash，那就意味着每次升级还得调整Boot。

        ST-Link，J-Link等烧录器：这玩意烧录倒是不需要切换Boot，默认User Flash即可，但是这几个引脚一般来说除了烧录程序也不干别的了，特意预留出来好像也挺浪费接口的。

        上述的升级方式呢不是说不行，对于裸电路板来说基本没啥问题，但是一般我们的电路板都是会嵌入设备里的，不太方便拆开升级，尤其是对于产品已经到了客户手中就更不方便拆开了。如果说不涉及到后期的功能更新升级，那倒也无所谓，但如果后期可能会有功能更新啥的，那就不得不考虑更方便的固件升级方式了。

        那么有哪些便捷的升级方式呢，其实有很多，比较常见的比如手机软件更新，很典型的远程升级案例。当然我们今天不聊那个，单单说一下STM32的IAP，事实上STM32的IAP也有很多种实现方式，我们这里只讲最常用且简单的串口IAP（UART）。因为UART实在是太常用了，一般通信类应用都会用到它，所以很多嵌入式设备对外通信的接口都会使用UART，如果确实没有预留UART接口，也可参照UART的实现方式自行解决。

        首先，得说下STM32可以实现串口IAP升级的原因。

        1.STM32程序启动后会从“中断向量表”取出复位中断向量来执行复位中断程序完成启动，最终进入大家熟知的main()函数

        2.修改STM32链接脚本可以修改程序写入闪存的起始地址 

        好，接下来细讲。

        STM32内部闪存的起始地址为0x08000000,也就是说芯片启动时总要从这里开始的。正常情况下，STM32上电复位后，从0x08000004(默认中断向量表地址)取出复位中断向量的地址，然后跳转执行复位中断服务程序，然后进入main()函数，完成。

        前面说过“修改STM32链接脚本可以修改程序写入闪存的起始地址”，假如我们设定程序默认烧录到0x08008000上，没问题，但是程序无法启动，因为它总是从0x08000000开始，然后从0x08000004(默认中断向量表地址)取复位中断向量的地址，很遗憾这里面的地址不对所以程序就这么挂了。

        那现在我们想要实现IAP升级，怎么办？答案是把程序分成两部分，一部分只做升级控制，另一部分用来做应用，暂且称作底层和应用层。我们将底层烧录到0x08000000上，将应用层烧录到0x08008000上。

        STM32启动后进入底层，也就是先从0x08000004(默认中断向量表地址)取出复位中断向量的地址，然后跳转执行复位中断服务程序，然后进入main()函数，接下来我们需要在main()函数里实现跳转，让它跳到应用层去运行就OK了。

#include "stm32f10x.h"

pFunction Jump_To_Application;
int main(void)
{
    stm32_init();//stm32硬件初始化
    if(IsUpdateMode())//检测升级开始（可用按键或特定串口指令触发）
    {
        IAP_Main_Menu ();//IAP处理
    }	

    if (((*(__IO uint32_t*)IAPSTART ) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000)//判断应用层不为空
    {						
        Jump_To_Application  = (pFunction)(*(__IO uint32_t*) (IAPSTART + 4));
        __set_MSP(*(__IO uint32_t*) IAPSTART);
        Jump_To_Application();//跳转到应用层
    }
    while(1)
    {	        
    }   
}

         程序启动后通过检测按键或特定串口指令触发进入IAP模式，通过串口将应用层固件发送给底层程序，底层程序接收后将其写入Flash为0x08008000的地址中，接收完毕后自动跳转运行。如果没有进入IAP模式，则会判断应用层地址是否为空，不为空的话则自动跳转运行。这样在不需要升级时程序直接跳转运行应用层，否则就是不跳转进入升级模式。

        这样以后我们只需要更新应用层代码就可以了，底层完全不用动。也就是说出厂前烧录一次底层程序，后期只要通过串口IAP的方式更新应用层即可，电路板就可以安心封壳了。

        事实上完整的IAP可以做的很丰富，可以使用不同的触发升级方式，也可以使用不同的通信接口，还可以使用不同的传输协议。附件里有我使用的成熟的一套串口IAP程序供参考，使用Ymodem协议传输，稳定可靠。

参考例程：

https://download.csdn.net/download/u011436603/88789961