單片機的Bootloader可以實現(xiàn)用戶輕松升級程序

這次出差是為了升級程序解決Bug，用戶已經(jīng)將產(chǎn)品封裝起來，無法開蓋，只能使用CAN總線來更新程序，用Bootloader實現(xiàn)。其實就是通過上位機把.bin/hex文件以CAN通訊的方式發(fā)送給單片機并存儲在規(guī)定的Flash中。 這個過程與手機端更新APP類似。

以STM8單片機為例，該如何實現(xiàn)Bootloader呢？今天和大家分享一下。

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什么是Bootloader

Bootloader是一段用于更新自身應(yīng)用軟件并獨立運行的代碼，常被用于升級產(chǎn)品和修復(fù)產(chǎn)品bug。STM8單片機如果要下載hex文件的話需要通過STVP和STLINK來實現(xiàn)，單片機的引腳SWIM就是下載接口。如果產(chǎn)品在用戶端被封裝好了，無法通過SWIM來下載該怎么辦呢？就使用Bootloader，STM支持CAN和UART實現(xiàn)Bootloader。就是通過CAN通信或者UART通信將數(shù)據(jù)存放在STM8的Flash上。

02

劃分Flash區(qū)間

STM8的中斷向量跳轉(zhuǎn)地 址是固定的，會 跳轉(zhuǎn)到0x8000對應(yīng)中斷的偏移地址，所以會把Bootloader存放在0x8000開始的空間內(nèi)，比如給Bootloader代碼所劃分的空間為4k，那么空間起始地址為：0x8000-0x8FFF；那么應(yīng)用代碼的起始地址就可以從0x9000開始。

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修改中斷向量表

STM8的中斷向量表通過一段特定的代碼來實現(xiàn)，并需要根據(jù)前文提到的空間劃分來修改。STM8的應(yīng)用程序起始地址是0x8400，默認(rèn)的向量表如下代碼所示。

__root const long reintvec［］@“.intvec”= {0x82008080，0x82008404，0x82008408，0x8200840c， 0x82008410，0x82008414，0x82008418，0x8200841c， 0x82008420，0x82008424，0x82008428，0x8200842c， 0x82008430，0x82008434，0x82008438，0x8200843c， 0x82008440，0x82008444，0x82008448，0x8200844c， 0x82008450，0x82008454，0x82008458，0x8200845c， 0x82008460，0x82008464，0x82008468，0x8200846c， 0x82008470，0x82008474，0x82008478，0x8200847c， };

前文已經(jīng)將應(yīng)用程序的起始地址修改為0x9000，所以，向量表的的修改方法為： 除了第一個元素為，其余的元素將8改為9，修改完后代碼如下：

__root const long reintvec［］@“.intvec”={ 0x82008080，0x82009404，0x82009408，0x8200940c， 0x82009010，0x82009014，0x82009018，0x8200901c，0x82009020，0x82009024，0x82009028，0x8200902c，0x82009030，0x82009034，0x82009038，0x8200903c，0x82009040，0x82009044，0x82009048，0x8200904c，0x82009050，0x82009054，0x82009058，0x8200905c，0x82009060，0x82009064，0x82009068，0x8200906c，0x82009070，0x82009074，0x82009078，0x8200907c，};

04

修改ICF文件

ICF文件存放在編程環(huán)境的安裝目錄下，每個型號/系列的單片機都會對應(yīng)一個ICF

文件，需要修改一下ICF文件，這里需要根據(jù)flash空間的劃分來修改，前面將Bootloader的終止地址設(shè)置為0x9FFF，所以修改如下：

define region NearFuncCode = ［from 0x8000 to 0x8FFF］;define block INTVEC with size = 0x80 { ro section .intvec };place at start of NearFuncCode { block INTVEC };

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跳轉(zhuǎn)命令

所謂跳轉(zhuǎn)，就是在應(yīng)用程序中跳轉(zhuǎn)到Boot中去升級；升級完成后需要跳轉(zhuǎn)到應(yīng)用程序中，所跳轉(zhuǎn)的起始就是起始地址。Bootloader跳轉(zhuǎn)到應(yīng)用程序的代碼如下，

asm（“LDW X， SP ”）;asm（“LD A， $FF”）;asm（“LD XL， A ”）;asm（“LDW SP， X ”）;asm（“JPF $9000”）;

應(yīng)用程序跳轉(zhuǎn)到Bootloader中的代碼如下

sm（“LDW X， SP ”）;asm（“LD A， $FF”）;asm（“LD XL， A ”）;asm（“LDW SP， X ”）;asm（“JPF $8000”）;

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編寫交互代碼

以上設(shè)置好之后，就可以編寫交互代碼了，所以交互代碼其實就是一套協(xié)議，規(guī)定了應(yīng)用程序如何跳轉(zhuǎn)到Boot，在Boot中如何處理和存儲數(shù)據(jù)，這需要上位機的支持。如果只是用于自家的產(chǎn)品，就可以自己定義協(xié)議。也可以使用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議，比如汽車行業(yè)中的UDS（統(tǒng)一診斷服務(wù)）。

Bootloader實現(xiàn)之后，就可以使用CAN/UART來實現(xiàn)產(chǎn)品固件的升級了。這就是Bootloader的關(guān)鍵內(nèi)容，本文你學(xué)會了嗎？留言討論一下吧。

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來源 | 玩轉(zhuǎn)嵌入式

作者 | 劉小舒

責(zé)任編輯：haq