基于HAL库的M0在应用升级IAP

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lospring 发布时间：2021-5-21 15:18

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文章简介:	基于HAL库的M0在应用升级IAP

虽然之前看过STM32的在应用升级IAP，但是一直没有亲自实验过，最近心血来潮准备体验一下。具体的实现原理这里就不再描述，网上的资料很多。因为M0的APP实现方式不同于M0+、M3、M4等内核的实现方式，所以在这里做个笔记。

   实验平台：
   硬件： STM32F072 Nucleo开发板
   软件： HAL库
   工具： IAR
   参考： STSW-STM32116————官方提供的F0例程（AN4065）

一、IAP工程功能
   上电后执行IAP，在跳转到APP之前，使用PC6控制LED翻转5次，再检测APP跳转条件，满足后跳转到APP。
   使用CubeMx生成工程之后。增加FLASH_If_Init函数，以初始化Flash，具体代码如下：

void FLASH_If_Init(void)
{
/* Unlock the Program memory */
HAL_FLASH_Unlock();
/* Clear all FLASH flags */
__HAL_FLASH_CLEAR_FLAG(FLASH_FLAG_EOP|FLASH_FLAG_WRPERR | FLASH_FLAG_PGERR );
}

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具体main函数如下：

int main(void)
{
uint8_t num = 0;
uint32_t tmp=0;
FLASH_If_Init();
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
for ( num=0; num<5; num ++)
{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_SET);
for (tmp=0; tmp<300000; tmp ++);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_RESET);
for (tmp=0; tmp<300000; tmp ++);
}
//// 判断APP的地址处是否已经下载了APP程序
if ( ((*(__IO uint32_t *)APP_ADDR)&0x2FFE0000)==0x20000000 )
{
JumpAddr = *(__IO uint32_t *)(APP_ADDR + 4); //// 设置APP复位中断入口地址
JumpApp = (pFunction)JumpAddr;
__set_MSP(*(__IO uint32_t *)APP_ADDR); //// 设置APP栈顶地址
JumpApp(); //// 跳转到APP
}
while (1);
}

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二、APP工程功能
   由于在网上看见之前有在验证APP时，有各种现象——外部中断、串口中断和定时器中断等不响应，所以设计的工具比较多一下，看看具体有没有问题。
   功能1、外部中断——PA0上升沿触发外部中断，在中断内翻转PC9；
   功能2、TIM3定时中断——在中断内翻转PC7；
   功能3、串口1空闲中断——接收到的数据正确后，翻转PC8；
   功能4、主函数循环执行以下功能——开启串口DMA接收数据、串口发送数据、PC6状态翻转、延时。
   PC6~PC9输出控制LED灯。

   F0属于M0内核，不同于M0+、M3和M4等内核，没有专门的中断向量控制寄存器，中断向量的设置只能采用拷贝到SRAM方式。具体实现方式——定义一个位于SRAM首地址全局数组变量，将M0的所有中断入口地址拷贝到该变量内，再将SRAM的地址映射到地址0x00000000，发生中断后，MCU自动从地址0x00000000对应的偏移处寻找中断入口，如下：

///// 定义全局数组以存储中断向量表，M0共48个
#if (defined (__CC_ARM) ) //// for keil MDK compiler
__IO uint32_t VectorTable[48] __attribute__((at(0x20000000)));
#elif (defined (__ICCARM__) ) //// for IAR compiler
#pragma location=0x20000000
__no_init __IO uint32_t VectorTable[48];
#elif (defined ( __GNUC__) ) //// for GNU compiler
__IO uint32_t VectorTable[48] attribute__((section(".RAMVectorTable")));
#elif (defined ( __TASKING__) ) //// for TASKING compiler
__IO uint32_t VectorTable[48] at(0x20000000);
#endif
//// interrupt vector remapping
void AppVectorTblRemap(void)
{
uint8_t tmp;
uint32_t tmpCfgr=0;
//// copy interrupt vector
for (tmp=0; 48>tmp; tmp++)
{
//// because size of interrupt vector's address is 4, so tmp+=4(be equal to
//// tmp<<=2);
VectorTable[tmp] = *( __IO uint32_t *)(APP_FLASH_ADDR + (tmp<<2));
}
__HAL_RCC_SYSCFG_CLK_ENABLE();
tmpCfgr = SYSCFG->CFGR1;
tmpCfgr &= (uint32_t)(~SYSCFG_CFGR1_MEM_MODE_Msk);
tmpCfgr |= (uint32_t)0x03; //// embedded SRAM mapped at 0x0000 0000
SYSCFG->CFGR1 = tmpCfgr;
}

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其余代码实现如下：

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if (TIM3==htim->Instance)
{
TimerBitSta ^= 1;
HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_7, (GPIO_PinState)TimerBitSta);
}
}
void Exit0IrqCb(void)
{
if (__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT(GPIO_PIN_0))
{
ExitBitSta ^= 1;
HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_9, (GPIO_PinState)ExitBitSta);
__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_PIN_0);
}
}
void Usart1IrqCb(void)
{
if (__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1, UART_FLAG_IDLE))
{
USART1->ISR;
USART1->RDR;
if ( (1==TestUartRcvBuf[0]) && (5==TestUartRcvBuf[4]) )
{
UsartBitSta ^= 1;
HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_8, (GPIO_PinState)UsartBitSta);
TestUartRcvBuf[0] = 0;
TestUartRcvBuf[4] = 0;
}
}
HAL_UART_AbortReceive_IT(&huart1);
HAL_UART_DMAStop(&huart1);
__HAL_UART_CLEAR_IT(&huart1, UART_FLAG_IDLE);
}

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中断服务程序：

void EXTI0_1_IRQHandler(void)
{
Exit0IrqCb();
}
/**
* @brief This function handles TIM3 global interrupt.
*/
void TIM3_IRQHandler(void)
{
/* USER CODE BEGIN TIM3_IRQn 0 */
/* USER CODE END TIM3_IRQn 0 */
HAL_TIM_IRQHandler(&htim3);
/* USER CODE BEGIN TIM3_IRQn 1 */
/* USER CODE END TIM3_IRQn 1 */
}
void USART1_IRQHandler(void)
{
/* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
Usart1IrqCb();
/* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
/* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
/* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
}

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主程序：

int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
uint32_t tmp;
AppVectorTblRemap();
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_DMA_Init();
MX_USART1_UART_Init();
MX_TIM3_Init();
HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_1_IRQn);
/* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);
__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE);
__set_PRIMASK(0); //// close interrupt in IAP, so open
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, TestUartRcvBuf ,UART_BUF_LEN);
HAL_UART_Transmit(&huart1, TestUartSndBuf ,UART_BUF_LEN, UART_BUF_LEN);
//// HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_SET);
//// HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
//// for (tmp=0; tmp<600000; tmp ++);
WhileBitSta ^= 1;
HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_6, (GPIO_PinState)WhileBitSta);
for (tmp=0; tmp<600000; tmp ++);
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 3 */
}

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两个工程编译通过后，使用仿真器将执行文件烧录到MCU，程序运行正常。TIM3定时中断你控制的灯一直亮，但是亮度没有其余的灯亮，因为占空比不是100%；测试串口时，使用镊子或者金属片将串口连个引脚短接起来后，在串口中断内控制翻转控制的LED均正常没有出现网上说的中断不响应等问题。
整个工程代码见附件。