STM32 SD bootloader实现

前几天在网上看到了一个sd bootloader，但是下载需要积分。于是想着自己写个简单的sd卡的bootloader，实际上就是stm32的iap功能了。简单介绍一下stm32的iap吧，以下内容摘抄自网络。

IAP是In Application Programming的首字母缩写，IAP是用户自己的程序在运行过程中对User Flash的部分区域进行烧写，目的是为了在产品发布后可以方便地通过预留的通信口对产品中的固件程序进行更新升级。

通常在用户需要实现IAP功能时，即用户程序运行中作自身的更新操作，需要在设计固件程序时编写两个项目代码，第一个项目程序不执行正常的功能操作，而只是通过某种通信管道(如USB、USART)接收程序或数据，执行对第二部分代码的更新；第二个项目代码才是真正的功能代码。这两部分项目代码都同时烧录在User Flash中，当芯片上电后，首先是第一个项目代码开始运行，它作如下操作：

1）检查是否需要对第二部分代码进行更新
2）如果不需要更新则转到4）
3）执行更新操作
4）跳转到第二部分代码执行

第一部分代码必须通过其它手段，如JTAG或ISP烧入；第二部分代码可以使用第一部分代码IAP功能烧入，也可以和第一部分代码一道烧入，以后需要程序更新是再通过第一部分IAP代码更新。

对于STM32来说，因为它的中断向量表位于程序存储器的最低地址区，为了使第一部分代码能够正确地响应中断，通常会安排第一部分代码处于Flash的开始区域，而第二部分代码紧随其后。

在第二部分代码开始执行时，首先需要把CPU的中断向量表映像到自己的向量表，然后再执行其他的操作。

如果IAP程序被破坏，产品必须返厂才能重新烧写程序，这是很麻烦并且非常耗费时间和金钱的。针对这样的需求，STM32在对Flash区域实行读保护的同时，自动地对用户Flash区的开始4页设置为写保护，这样可以有效地保证IAP程序(第一部分代码)区域不会被意外地破坏。

stm32的iap功能，官方也有com，i2c以及基于USB的DFU，大致原理都是前面所说的那样。对于sd的bootloader，也就是前面所说的第一部分代码实现的主要过程是使用fatfs系统读取sd卡上的bin文件，并把数据写到第二部分代码的向量表起始位置，我的设定是0x8003000处。写完后读取flash校验。就是如此的简单，废话不多说上代码！

1. /******************************************************************************* 

2. * Function Name  : main. 

3. * Description    : main routine. 

4. * Input          : None. 

5. * Output         : None. 

6. * Return         : None. 

7. *******************************************************************************/  

8. int main(void)  

9. {  

10.     DFU_Button_Config();  

11.       

12.     /* Check if the Key push-button on STM3210x-EVAL Board is pressed */  

13.     if (DFU_Button_Read() != 0x00)  

14.     { /* Test if user code is programmed starting from address 0x8003000 */  

15.         if (((*(__IO uint32_t*)ApplicationAddress) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000)  

16.         { /* Jump to user application */  

17.   

18.           JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (ApplicationAddress + 4);  

19.           Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress;  

20.           /* Initialize user application's Stack Pointer */  

21.           __set_MSP(*(__IO uint32_t*) ApplicationAddress);  

22.           Jump_To_Application();  

23.         }  

24.     } /* Otherwise enters DFU mode to allow user to program his application */  

25.   

26.     UsartInitilize();         

27.     RCC_HSICmd(ENABLE);  

28.     NVIC_Initilize();    

29.   

30.     ComPrint("**********************************\n");  

31.     ComPrint("*       STM32 SD Bootloader      *\n");  

32.     ComPrint("*              V1.0              *\n");  

33.     ComPrint("**********************************\n");  

34.       

35.     ComPrint("\nSD-LODER: start flash program......\n");  

36.   

37.     if(SD_Initilize() == SD_OK)  

38.     {  

39.         FRESULT status = FR_OK;  

40.         uint8_t flashProgramSuccess = 0;  

41.         uint8_t checkSum = 0;  

42.         uint32_t size = 0;  

43.         uint32_t length = 0;  

44.         uint32_t sectorAddr = 0;  

45.         uint32_t i = 0, j = 0, k = 0, numberOfPage = 0;  

46.           

47.         f_mount(0, &fsrc);  

48.         status = f_open(&fp, "upload.bin", FA_READ + FA_OPEN_EXISTING);  

49.         if(status == FR_OK && (size = f_size(&fp)) != 0)  

50.         {  

51.             ComPrint("\nSD-LODER: open upload.bin success, size=%dKB\n\n", size/1024);  

52.               

53.             numberOfPage = size / FLASH_PAGE_SIZE + 1;  

54.             Hal_Unlock();  

55.             for(i = 0; i < numberOfPage; i++)  

56.             {  

57.                 ComPrint("*");  

58.                 sectorAddr = ApplicationAddress + i*FLASH_PAGE_SIZE;  

59.                 Hal_Erase(sectorAddr);  

60.                 for(j = 0; j < FLASH_PAGE_SIZE/wTransferSize; j++)  

61.                 {  

62.                     memset(MAL_Buffer, 0x0, wTransferSize);  

63.                     status = f_read(&fp, MAL_Buffer, wTransferSize, &length);  

64.                     if(status != FR_OK || length == 0)  

65.                     {  

66.                         ComPrint("SD-LODER: \nread file failed when program page %d!\n", i);  

67.                         goto End_Flash;  

68.                     }  

69.                       

70.                     for(k = 0; k < length; k++)  

71.                     {  

72.                         checkSum += MAL_Buffer[k];  

73.                     }  

74.                       

75.                     Hal_Write(sectorAddr + j*wTransferSize, length);  

76.   

77.                     if(f_eof(&fp))  

78.                     {  

79.                         ComPrint("\n\nSD-LOADER: flash program complete\n");  

80.                         flashProgramSuccess = 1;  

81.                         goto End_Flash;  

82.                     }  

83.                 }  

84.   

85.             }  

86. End_Flash:            

87.             f_close(&fp);  

88.         }  

89.         else  

90.         {  

91.         }  

92.         f_mount(0, 0);  

93.         Hal_Lock();  

94.           

95.         if(flashProgramSuccess)  

96.         {  

97.             uint8_t checkSumOfFlash = 0;  

98.             for(k = 0; k < size; k++)  

99.             {                        

100.                 checkSumOfFlash += *Hal_Read(ApplicationAddress + k, 1);                  

101.             }  

102.   

103.             ComPrint("\nSD-LOADER: flash check %s\n", (checkSumOfFlash == checkSum)? "success":"fail");  

104.         }  

105.           

106.     }  

107.     

108.   /* Main loop */  

109.   while (1)  

110.   {}  

111. }  

运行效果如图：

这下子好了，不需要连接数据线就可以在线update stm32的firmware了。插上IAP控制的IO跳线。。。看看是不是升级成功！