【中文文档】AN3965_STM32F40x和STM32F41x基于串口的IAP

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STMCU-管管发布时间：2019-3-29 11:10

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1 前言

对于大多数基于 Flash 的系统而言，在最终产品中安装之后，能够对固件进行更新，这一点非常重要。这一功能被称为在应用中编程 (IAP)。此应用笔记的目的就是为创建 IAP 应用程序提供通用准则。

STM32F4xx 微控制器能够运行用户指定的固件，从而执行微处理器内置 Flash 的 IAP。借助这一特性，在重新编程过程中可以使用任意类型的通信协议。本应用笔记以 USART 为例进行说明。

2 IAP 概述

STM32F4xx 器件可在意法半导体的 STM324xG-EVAL 评估板上实现。

2.1 原理

应使用所选的开发工具通过 JTAG/SWD 接口，或使用系统存储区中工厂内置的自举程序将IAP 驱动程序编程到 Flash 的基址。

IAP 驱动程序使用 USART 执行以下操作：
● 从超级终端将二进制文件下载到 STM32F4xx 内部 Flash 中。
● 将 STM32F4xx 的内部 Flash 内容（从指定的用户应用程序地址开始）上传到二进制文件中。
● 执行用户程序。

2.2 IAP 驱动程序说明IAP

驱动程序包含下列源文件：
● main.c：在此文件中对 USART 进行初始化并配置 RCC。然后通过 menu.c 文件执行主菜单。
● menu.c：包含主菜单例程。主菜单提供了多种操作选项，包括下载新的二进制文件，上传内部 Flash，执行已加载的二进制文件，去除将要被加载二进制文件页的写保护（如果这些页面被写保护）。
● flash_if.c：包含内部 Flash 的写入、擦除和禁止写保护功能。
● common.c：包含从/向 USART 外设读取/写入相关功能
● ymodem.c：使用 YMODEM 协议从/向超级终端应用程序接收/发送数据(a)。如果接收数据时出现故障，则显示错误消息“接收文件失败”。如果成功接收数据，则将该数据编程到内部 Flash 的相应地址中。然后对内部 RAM 内容与内部 Flash 内容进行比较，以验证数据是否完整。如果数据存在不一致的情况，则显示错误消息“验证失败”。如果映像文件大小超过允许的存储空间，或用户中止任务时，还会显示其它错误消息。
● STM32F4xx 标准外设库。

用户可以按下连接到引脚的按钮来选择是执行用户应用程序，还是执行 IAP 重新编程：
● 复位时不按按钮：切换到用户应用程序。
● 复位时按下按钮：显示 IAP 主菜单。

有关 STM324xG-EVAL 板上用于进入 IAP 模式的按钮的详细信息，请参见表 1：STM32F4xxIAP 的实现。

IAP 流程图如图 1 所示。

3 运行 IAP 驱动程序

3.1 超级终端配置

要使用 IAP，用户的 PC 必须能够运行超级终端或其它支持 ymodem 协议的终端程序。本文档中使用超级终端。图 2 给出了超级终端的配置。

注：使用波特率值 115200 bps 进行举例说明。选择系统时钟频率时，必须要小心。为了能顺利通过 USART 进行通信，最终应用中的系统时钟频率必须保证能够产生 115200 bps 的波特率。3.2 执行 IAP 驱动程序例如，在本应用笔记中，按下连接到引脚的按钮可以启动 IAP 驱动程序。在复位时按下按钮，用户可运行 IAP 驱动程序以重写编程 STM32F4xx 的内部 Flash。当然，不一定要使用按钮，用户还可以对该引脚施加相当于有效电平的信号。请参见表 1：STM32F4xx IAP 的实现。

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