STM32CubeIDE IAP原理讲解，及UART双APP交替升级IAP实现

本文主要是介绍STM32CubeIDE IAP原理讲解，及UART双APP交替升级IAP实现，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

随言：

IAP应该是我唯一想写的文章，从创建这个账号开始。

但是不知不觉几年过去了，一直没去写这文章。

现在就随便写写吧~

曾做过4G模块UART协议与STM32通讯实现远程无线迭代升级，

一共2个APP，bootloader优先选择稳定高版本的APP启动。

下面文章就把这个简单实现大概，

由于我是之前使用无线模块透传+UART与服务器通讯的，功能比较多复杂。

为了简化，我不打算写个独立带协议的上位机，简单用UART实现大概双

APP的IAP模型和提及一些之前遇到的问题。简单修改一下可以用于网络IAP。

记录“美好”生活吧。

下面我不会使用Ymodem协议接收bin文件数据。

我只想以最简单的方式展示IAP的过程，不想过多复杂化IAP，微笑。

若需要Ymodem协议的，请自己移植，谢谢~！

1.什么是IAP?

英文名：in-application programming。

中文名：应用程序内编程。

作用：对于大多数基于闪存的系统，一个重要的要求是能够在最终产品中安装固件时进行更新。

STM32微控制器可以运行用户特定的固件来对微控制器中嵌入的闪存执行IAP。

接口：此功能支持的任何通信接口。

由于不限制通信接口协议等，只要能通过任意通信接口拿到新版固件包数据（bin文件），就能自己升级固件。

这就能做到添加外部无线模块（4G模块、wifi）做到OTA升级。

也可以使用U盘或TF卡等外部存储设备做到OTG升级。U盘升级的IAP官方有模板程序叫：FWupgrade_Standalone。

1、1 IAP适用场景：

1、设备附加功能卖点，固件新增功能，修复旧功能等，用户自己可以OTG升级固件。

2、设备笨重不利于返厂，OTA升级固件。

3、设备分布零散广泛不利人工去现场去维护固件，OTA升级。

1、2 参考官方例程：

..\STM32Cube\Repository\STM32Cube_FW_F4_V1.25.0\Projects\STM324xG_EVAL\Applications\IAP\

2、IAP执行原理：

2、1 正常程序上电执行流程：

1、从Flash相对0地址即STM32的0x8000000地址开始执行，存储的是栈顶地址。再偏移4个字节找到中断向量表起始地址，即复位中断向量，存储这复位中断程序入口，跳转到复位中断程序入口执行复位中断服务函数Reset_Handle(void)。

2、复位中断服务函数Reset_Handle(void)执行完会跳转到main函数，main函数循环运行。

3、main函数死循环时，发生中断请求，然后PC指针会跳转到中断向量表寻找对应的中断向量。

4、找到对应的中断向量后执行对应的中断服务函数xxx_Handler(void).

5、执行中断服务函数完成后，返回main函数循环运行。

2、2 加入IAP后的上电程序执行流程

不同点：

对比两图可以发现，加入IAP后其实就把芯片内的Flash分成了两个程序。IAP过程前是一个程序，IAP后是一个程序。

由于是两个程序，我们一般会把放在flash相对的0地址的程序叫bootloader引导启动程序，后面的都叫APP用户程序。

如上图的IAP程序就占用了flash的M个字节大小，然后通过跳转后APP程序的中断向量表也往后偏移了M个字节。

1、第2步的跳转是通过函数指针跳转。跳转前需要关闭所有的中断后取消外设功能，跳转后需要更新中断向量表。

特别是使用了RTOS系统，由于像FreeRTOS会用外设TIMx做系统时钟，跳转前一定要关闭系统滴答时钟中断，否则跑飞。

STM32F4xx系列更新中断向量表可以使用下面两种方法：

#define APPLICATION_ADDRESS   (uint32_t)0x08008000
SCB->VTOR = APPLICATION_ADDRESS;

#define APPLICATION_ADDRESS   (uint32_t)0x08008000
#define VECT_TAB_OFFSET  APPLICATION_ADDRESS

2、第5步中发送中断后PC指针会跳转到默认的向量表位置，然后默认的向量表会执行新的向量表对应的中断服务函数，最后返回main函数。

3、做个简单的UART IAP

3、1 框图

我使用的是STM32F429IGT6；环境是STM32CubeIDE 1.42版本。

由于实现IAP实际上写两个程序，分别是bootloader和APP.

首先先将芯片内部flash分区两个区域，分别存放bootloader和APP程序。

IAP功能就坐在bootloader程序上面，bootloader使用UART实现更新程序；

APP做一个1秒 LED闪烁的。

APP就没什么流程图可言的了，毕竟只有一个LED闪烁。

3、1 关于Ymodem协议（纯主观）

官网例程都是用的Ymodem协议接收bin文件数据。

YModem协议是由XModem协议演变而来的，每包数据可以达到1024字节，是一个非常高效的文件传输协议。

我就不用了，还是自由舒服。

3、3 Bootloader编程

STM32CubeIDE初始化了外部晶振时钟和UART（无中断）。

main代码：

int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 */uint8_t key = 0;uint32_t temp = 0;uint32_t timeout = 0;uint32_t userapplen = 0;/* 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_USART1_UART_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */printf("\r\nSudaroot, This is Bootloader\r\n");/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){printf("\r\n=================== Main Menu ============================\r\n\n");printf("  Download user application to the internal Flash ------ 1\r\n\n");printf("  Execute the loaded application ----------------------- 2\r\n\n");/* Clean the input path */__HAL_UART_FLUSH_DRREGISTER(&huart1);/* Receive key */HAL_UART_Receive(&huart1, &key, 1, HAL_MAX_DELAY);switch(key){case '1':/* Download user application in the Flash *//* 1. erase user application area */printf("Wait for the internal Flash erase to complete\r\n");if(FLASH_If_Erase(APPLICATION_ADDRESS, 10) == 1){printf("Erase the internal Flash is fail\r\n");Error_Handler();}printf("Erase the internal Flash is complete\r\n");/* 2. download a file via serial port */printf("Waiting for the file to be sent ... \r\n");userapplen = 0;timeout = HAL_MAX_DELAY;/* Clean the input path */__HAL_UART_FLUSH_DRREGISTER(&huart1);while(1){if(HAL_UART_Receive(&huart1, uart_buf, UART_BUF_SIZE, timeout) != HAL_OK){temp = UART_BUF_SIZE - (huart1.RxXferCount + 1);if(FLASH_If_Write(APPLICATION_ADDRESS + userapplen, (uint32_t*)uart_buf, temp / 4) != FLASHIF_OK){printf("Write the internal Flash is fail\r\n");Error_Handler();}userapplen = userapplen + temp;break;}timeout = 1000;if(FLASH_If_Write(APPLICATION_ADDRESS + userapplen, (uint32_t*)uart_buf, UART_BUF_SIZE / 4)){printf("Write the internal Flash is fail\r\n");Error_Handler();}userapplen = userapplen + UART_BUF_SIZE;}printf("Programming Completed Successfully! %ldBtye\r\n", userapplen);break;case '2':printf("Start program execution......\r\n\n");/** 关闭或反初始化前面用到的外设和中断* 1、反初始化UART* 2、关闭系统滴答定时器中断* */HAL_UART_DeInit(&huart1);HAL_SuspendTick();/* execute the new program */JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (APPLICATION_ADDRESS + 4);/* Jump to user application */JumpToApplication = (pFunction) JumpAddress;/* Initialize user application's Stack Pointer */__set_MSP(*(__IO uint32_t*) APPLICATION_ADDRESS);JumpToApplication();break;default:printf("Invalid Number ! ==> The number should be either 1 or 2\r");break;}/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */
}

1、上电后打印功能菜单。

2、发送‘1’就会进入IAP模式；首先会擦除APP空间，然后等待用串口助手发送APP的bin文件写入flash，直至完成。

3、发送‘2’就会直接跳转到APP运行。

注意：编译完成后注意一下生成的bin文件是否超过了定义的32kB大小，超过后就要重新定义分区。

2021.10.25

关于temp = UART_BUF_SIZE - (huart1.RxXferCount + 1);这句代码获取一包数据剩余长度。

为什么加1呢？和我使用的“HAL库版本有关系”。我用的是当时写博客时的最新版本，但是现在肯定不是最新了。

主要是在 HAL_UART_Receive 这个库函数内部，huart1.RxXferCount先减1再等待超时，而新版本的已经变了，先等待超时再huart1.RxXferCount减1。具体情况具体分析，根据你自己的HAL库版本修改。

3、4 APP编程

STM32CubeIDE初始化了外部晶振时钟、UART（无中断）和一个LED的GPIO.

main函数代码：

int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 */SCB->VTOR = APPLICATION_ADDRESS;/* 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_USART1_UART_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */printf("Sudaroot, This is IAP Application\r\n");/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){printf("This is IAP Application running\r\n");HAL_GPIO_TogglePin(RUN_LED_GPIO_Port, RUN_LED_Pin);HAL_Delay(500);/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */
}

这行代码的时候是 SCB->VTOR = APPLICATION_ADDRESS; 上面提到的更新中断向量表偏移地址。

注意：编译完成后注意一下生成的bin文件是否超过了定义的分区大小，超过后就要重新定义分区。

还要修改一下程序flash链接地址。

1、打开下面这个文件

2、我用的是STM32F429IG，片内flash有1MB大小，前面32kB给了boot loader，即APP剩下992kB，起始地址是0x08008000.

修改成功后：

3、5 实验效果：

B站链接：STM32简单的IAP_哔哩哔哩_bilibili

3、6 源码链接：

简单的UARTIAP.rar_stm32iap双app-嵌入式文档类资源-CSDN下载

4、写UART双APP迭代升级的IAP

4、1 IAP单APP和双APP区别

IAP双APP和单APP相比之下就是更稳定。

我做的是网络升级的IAP，毕竟要确保设备软件的正常稳定工作，重中之重。

1、单APP的话，如果网络IAP升级失败（断网或断电）的话，基本可能变成了“砖头”，大忌（同事会很辛苦）。

2、双APP的话，首先启动肯定是一个稳定运行的版本，至于是不是最新版是次要，主要是稳定。

比如当运行稳定的是APP0，那么网络IAP升级的时候，肯定不会升级正在运行的APP0。会升级

另一个没有运行APP1，即使APP1网络IAP过程升级失败了，也没关系。毕竟稳定的APP0的没有

改动，还能稳定工作，等待下一次APP1正常升级完成后再尝试启动。只有升级后APP1能稳定工

作且版本号也比APP0高的时候才会去升级APP0。无论如何两个APP都能至少有一个稳定的版本

能运行，确保设备正常工作。

4、2 框图

我使用的是STM32F429IGT6；环境是STM32CubeIDE 1.42版本。

由于是bootloader + 双APP，所以UART IAP功能会放在APP处，且存放系统APP版本的参数十分重要，必须也需要一个备份区。

即bootloader主要负责选择启动哪APP，还有最重要的是负责对于系统APP版本参数检查及矫正修改。

APP功能：LED闪烁 + IAP功能。

先将芯片内部flash 1MB分成五个区域，分别存放bootloader，系统参数存储区、系统参数备份区域和两个APP程序。

前面32kB放bootloader；由于STM32F4擦除最小单位是扇区，后面两个16kB用于系统参数存储区、系统参数备份区域；

剩下的空间都用于存放APP，但是剩下1个64kB 和 7个128kB没法均分，故分成APP0 448kB 和 APP1 512kB.

4、3 bootloader编写

做双APP的话，最重要的就是保护系统参数的正确性，否则丢失的话可能导致启动APP失败。

看门狗的作用是当跳转APP后程序跑飞后能复位重新选择启动；只有当APP程序正常启动后能重新初始化看门狗及喂狗。

流程图：

结构体定义：

typedef enum {APPLICATION_NORMAL = 0,		// APP能正常稳定运行APPLICATION_UPDATED,		// APP刚更新完成，等待测试启动APPLICATION_ERROR,			// APP错误，不能正常工作
}Application_Status_t;typedef	__PACKED_STRUCT{uint32_t Device_id;					// 设备号uint32_t Hardware_Version;			// 硬件版本信息uint32_t Application0_Version;		// APP0软件版本uint32_t Application1_Version;		// APP1软件版本uint32_t Application0_Status;		// APP0的状态. @Application_Status_tuint32_t Application1_Status;		// APP1的状态. @Application_Status_tuint8_t  Server_Address[64];		// 服务器的地址uint32_t Server_Port;				// 服务器的端口号uint8_t  Server_Key[4];				// 服务器的登录密钥，随时更新uint32_t SystemParamCRC;
}SystemParamTypeDef;

这个函数System_ParamReadCheck（）；用于每次上电检测系统参数存放的两个区的参数正确性，

若不正确及时修正。我用的是STM32内部CRC校验数据的正确性，用到了CRC校验的话一定要注意

结构体的字节对齐，尽量内部参数用4字节对齐。我以前做这个吃过字节对齐亏，hahahahh~

1、读取主区和备份区的系统参数分别进行CRC校验。

2、（1）系统参数主存储区的数据校验正确，
（2）开始校验系统参数备份区的数据：
（3）如果备份区的数据CRC校验正确，则进行对比数据一致性，不一致则将主区数据写入备份区
（4）如果备份区的数据CRC校验错误，则将主区的系统参数据写入备份区；

3、（1）系统参数主存储区的数据校验错误
（2）开始校验系统参数备份区的数据：
（3）如果备份区的数据CRC校验正确，则将备份区数据写入主区
（4）如果备份区的数据CRC校验错误，则将默认系统参数数据写入两个区域，强行启动APP0；

void System_ParamReadCheck(SystemParamTypeDef *pData)
{uint32_t crcdatalen = 0;SystemParamTypeDef sysparam, sysparambackup;/* 读取主区和备份区的系统参数 */FLASH_If_Read(SYSTEMPARAM_ADDRESS, (uint32_t*) &sysparam, sizeof(SystemParamTypeDef) / 4);FLASH_If_Read(SYSTEMPARAM_BACKUPADDRESS, (uint32_t*) &sysparambackup, sizeof(SystemParamTypeDef) / 4);// 去掉系统参数CRC的数据校验长度crcdatalen = sizeof(SystemParamTypeDef) / 4 - 1;/* 主系统参数区放的的数据CRC校验  */if (HAL_CRC_Calculate(&hcrc, (uint32_t*) &sysparam, crcdatalen)	== sysparam.SystemParamCRC){/**  @ 系统参数主存储区的数据校验正确，*  @ 开始校验系统参数备份区的数据：*    1、如果备份区的数据CRC校验正确，则进行对比数据一致性，不一致则将主区数据写入备份区*    2、如果备份区的数据CRC校验错误，则将主区的系统参数据写入备份区；* */printf("System parameter main sector data checked OK\r\n");if (HAL_CRC_Calculate(&hcrc, (uint32_t*) &sysparambackup, crcdatalen) == sysparambackup.SystemParamCRC){printf("System parameter backup sector data checked OK\r\n");if (memcmp(&sysparam, &sysparambackup, sizeof(SystemParamTypeDef)) != 0){printf("System parameter main sector and backup sector data are different, update backup sector data\r\n");memcpy(&sysparambackup, &sysparam, sizeof(SystemParamTypeDef));System_ParamUpdate(SYSTEMPARAM_BACKUPADDRESS, &sysparambackup);}else printf("System parameter main sector and backup sector data are the same\r\n");}else{printf("System parameter backup sector data checked Fail, update backup sector data\r\n");memcpy(&sysparambackup, &sysparam, sizeof(SystemParamTypeDef));System_ParamUpdate(SYSTEMPARAM_BACKUPADDRESS, &sysparambackup);}}else{/**  @ 系统参数主存储区的数据校验错误*  @ 开始校验系统参数备份区的数据：*    1、如果备份区的数据CRC校验正确，则将备份区数据写入主区*    2、如果备份区的数据CRC校验错误，则将默认系统参数数据写入两个区域，强行启动APP0；* */printf("System parameter main sector data checked Fail\r\n");if (HAL_CRC_Calculate(&hcrc, (uint32_t*) &sysparambackup, crcdatalen) == sysparambackup.SystemParamCRC){printf("System parameter backup sector data checked OK, update master sector data\r\n");memcpy(&sysparam, &sysparambackup, sizeof(SystemParamTypeDef));System_ParamUpdate(SYSTEMPARAM_ADDRESS, &sysparam);}else{printf("System parameter main sector and backup sector data checked Fail, Restore defaults\r\n");SystemParam_default.SystemParamCRC = HAL_CRC_Calculate(&hcrc, (uint32_t*) &SystemParam_default, crcdatalen);memcpy(&sysparam, &SystemParam_default, sizeof(SystemParamTypeDef));memcpy(&sysparambackup, &SystemParam_default, sizeof(SystemParamTypeDef));System_ParamUpdate(SYSTEMPARAM_ADDRESS, &sysparam);System_ParamUpdate(SYSTEMPARAM_BACKUPADDRESS, &sysparambackup);}}memcpy(pData, &sysparam, sizeof(SystemParamTypeDef));printf("Hardware_Version = 0x%08lX\r\n", pData->Hardware_Version);printf("Application0_Version = 0x%08lX\r\n", pData->Application0_Version);printf("Application0_Status  = 0x%08lX\r\n", pData->Application0_Status);printf("Application1_Version = 0x%08lX\r\n", pData->Application1_Version);printf("Application1_Status  = 0x%08lX\r\n", pData->Application1_Status);
}

这个System_SelectBootAddress（）函数用于选择启动哪个APP，返回APP地址进行调整。

1、选择哪个APP版本高。

2、判读APP的状态标志位。

（1）APPLICATION_NORMAL：表示APP可以正常稳定工作。

（2）APPLICATION_UPDATED：表示刚IAP更新的程序固件，把APP的status改成

错误标志位 APPLICATION_ERROR。这么做的是为了如果首次启动成功后APP会

修正这个标志位为APPLICATION_NORMAL，表示正常稳定工作，下次可以启动。

如果首次启动失败后，则看门狗复位后再次选择启动的时候这个APP的状态标志位

是错误就不会启动这个APP了。

（3）APPLICATION_ERROR：表示这个APP是不能启动的。只能强行启动另一个APP，无论结果。

uint32_t System_SelectBootAddress(SystemParamTypeDef *pData)
{uint32_t BootAddress = 0;if (pData->Application0_Version >= pData->Application1_Version){if (pData->Application0_Status == APPLICATION_NORMAL){/* 正常启动 */printf("APP0 APPLICATION_NORMAL. Run the APP0.\r\n");BootAddress = APPLICATION0_ADDRESS;}else if (pData->Application0_Status == APPLICATION_UPDATED){/** 刚IAP更新的程序固件，把APP的status改成 错误标志位 @APPLICATION_ERROR，* 1、若APP跳转运行正常后会修改成正常启动标志 @APPLICATION_NORMAL。* 2、若APP跳转运行失败（跑飞），那么看门狗会复位，重启后该APP是错误标志不会启动。* 3、清空版本信息，待启动修正。* 4、更新系统参数，写入flash* */printf("APP0 APPLICATION_UPDATED. Clear APP0 system parameters, Run the APP0.\r\n");pData->Application0_Version = 0;pData->Application0_Status = APPLICATION_ERROR;System_ParamUpdate(SYSTEMPARAM_ADDRESS, pData);System_ParamUpdate(SYSTEMPARAM_BACKUPADDRESS, pData);BootAddress = APPLICATION0_ADDRESS;}else{/* 由于APP0信息错误，强制启动APP1 */printf("APP0 APPLICATION_ERROR. Forced the APP1 to run.\r\n");BootAddress = APPLICATION1_ADDRESS;}}else{if (pData->Application1_Status == APPLICATION_NORMAL){printf("APP1 APPLICATION_NORMAL. Run the APP1.\r\n");BootAddress = APPLICATION1_ADDRESS;}else if (pData->Application1_Status == APPLICATION_UPDATED){printf("APP1 APPLICATION_UPDATED. Clear APP1 system parameters, Run the APP1.\r\n");pData->Application1_Version = 0;pData->Application1_Status = APPLICATION_ERROR;System_ParamUpdate(SYSTEMPARAM_ADDRESS, pData);System_ParamUpdate(SYSTEMPARAM_BACKUPADDRESS, pData);BootAddress = APPLICATION1_ADDRESS;}else{/* 由于APP1信息错误，强制启动APP0 */printf("APP1 APPLICATION_ERROR. Forced the APP0 to run.\r\n");BootAddress = APPLICATION0_ADDRESS;}}return BootAddress;
}

bootloader 主函数：

其中跳转前要做的是bootloader用到什么外设和中断一定要关闭。

原因就是如果在APP端如果外设和中断复用基本没问题。

比如APP用freeRTOS，bootloader不带实时操作系统，那么freeRTOS一般会用外设定时器TIMx，而不用滴答时钟作为系统时钟。在bootloader调整前如果不关闭滴答时钟的定时器的话，则在APP端会跑飞；原因就是APP由于flash链接地址变了，APP会进行中断向量表的偏移，而新的中断向量表滴答时钟中断为空。

int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 *//* 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_USART1_UART_Init();MX_CRC_Init();MX_IWDG_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */printf("\r\nSudaroot, This is a advanced bootloader\r\n");/* system param read check */System_ParamReadCheck(&SystemParam);/* execute the new program */HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg);JumpAddress = System_SelectBootAddress(&SystemParam);JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (JumpAddress + 4);printf("Start program execution......\r\n\n\n");/** 关闭或反初始化前面用到的外设和中�?* 1、反初始化UART* 2、关闭系统滴答定时器中断* */HAL_UART_DeInit(&huart1);HAL_SuspendTick();/* Refresh the IWDG. */HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg);/* Jump to user application */JumpToApplication = (pFunction) JumpAddress;/* Initialize user application's Stack Pointer */__set_MSP(*(__IO uint32_t*) (JumpAddress - 4));JumpToApplication();/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */
}

4、4 APP程序编写

流程图：

首先说明一点：APP的版本号是由程序写死的，不能说由外部指定。外部可以告知有没有新版更新，

即使告知新版本的具体版本号也只是仅供参考，不能当做实际版本号。如下程序定义了APP0的版本号。

/* Define APP0 software version */
#define	APPLICATION0_VERSION		0x00000010U

这个函数System_ParamReadCheckUpdate（）作用就是检查APP的软件版本号和状态标志位，

如果需要修改标志，则修改完成后需要重启后进入bootloader重新进行APP选择，确保启动的是版本稳定且最新。

这个的作用就和bootloader修改首次启动的APP相关联，APP启动成功后会自己修正。

void System_ParamReadCheckUpdate(SystemParamTypeDef *pData)
{uint32_t flash_update = 0;FLASH_If_Read(SYSTEMPARAM_ADDRESS, (uint32_t*)pData, sizeof(SystemParamTypeDef) / 4);/* APP0的软件版本号与固件内部软件版本号不一致，更新版本号并写入Flash */if(pData->Application0_Version != APPLICATION0_VERSION){flash_update = 1;printf("Update APP0 Software Version : 0x%08X\r\n", APPLICATION0_VERSION);pData->Application0_Version = APPLICATION0_VERSION;}/* APP0 启动了，但是APP0的状态是错误标志.* 可能是由于更新完成后，第一次启动标记的，* 修正为APPLICATION_NORMAL，重新写入flash* */if(pData->Application0_Status != APPLICATION_NORMAL){flash_update = 1;printf("Update APP0 Status, APPLICATION_NORMAL\r\n");pData->Application0_Status = APPLICATION_NORMAL;}/* 如果flash_update 等于 1， 即flash需要更新主存储区和备份区的系统参数数据* 更新数据后，需要重启* 注意：更新数据时，必须擦除一个扇区后写入完成后，才能更新另一个区域数据，否则有概率丢失两个扇区数据* */if(flash_update == 1){pData->SystemParamCRC = HAL_CRC_Calculate(&hcrc, (uint32_t *)pData, sizeof(SystemParamTypeDef) / 4 - 1);System_ParamUpdate(SYSTEMPARAM_ADDRESS, pData);System_ParamUpdate(SYSTEMPARAM_BACKUPADDRESS, pData);printf("device reboot\r\n");HAL_NVIC_SystemReset();}
}

这个函数SystemParam_IAP主要作用主要升级APP。记住一点就行了：升级的永远是没有运行的那个APP区域。

写入bin文件完成后把版本号改成0xFFFFFFFF，上面说过了，这个版本号无所谓。升级完成后重启，进入bootloader。

void SystemParam_IAP(SystemParamTypeDef *pData)
{uint32_t temp = 0;uint32_t file_length= 0;uint32_t timeout = HAL_MAX_DELAY;printf("System IAP start, update APP1\r\n");/* Download user application in the Flash *//* 1. erase user application1 area */printf("Wait for the internal Flash erase to complete\r\n");if(FLASH_If_Erase(APPLICATION1_ADDRESS, APPLICATION1_SECTOR_NUM) == 1){printf("Erase the internal Flash is fail\r\n");Error_Handler();}printf("Erase the internal Flash is complete\r\n");/* 2. download a file via serial port *//* Clean the input path */__HAL_UART_FLUSH_DRREGISTER(&huart1);printf("Waiting for the file to be sent ... \r\n");while(1){if(HAL_UART_Receive(&huart1, uart_buf, UART_BUF_SIZE, timeout) != HAL_OK){temp = UART_BUF_SIZE - (huart1.RxXferCount + 1);FLASH_If_Write(APPLICATION1_ADDRESS + file_length, (uint32_t*)uart_buf, file_length / 4);file_length = file_length + temp;break;}timeout = 1000;FLASH_If_Write(APPLICATION1_ADDRESS + file_length, (uint32_t*)uart_buf, UART_BUF_SIZE / 4);file_length = file_length + UART_BUF_SIZE;}printf("Programming Completed Successfully! %ldBtye\r\n", file_length);printf("Update system parameters\r\n");pData->Application1_Version = 0xFFFFFFFF;pData->Application1_Status  = APPLICATION_UPDATED;pData->SystemParamCRC = HAL_CRC_Calculate(&hcrc, (uint32_t *)pData, sizeof(SystemParamTypeDef) / 4 - 1);System_ParamUpdate(SYSTEMPARAM_ADDRESS, pData);System_ParamUpdate(SYSTEMPARAM_BACKUPADDRESS, pData);printf("device reboot\r\n");HAL_NVIC_SystemReset();
}

APP的主函数：

APP运行后发送‘1’即可进入IAP模式。

int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 */uint8_t key = 0;SCB->VTOR = APPLICATION0_ADDRESS;/* 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_USART1_UART_Init();MX_IWDG_Init();MX_CRC_Init();MX_TIM2_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);printf("\r\nSudaroot, This is IAP Application0\r\n");System_ParamReadCheckUpdate(&SystemParam);/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){printf("\r\n=================== Main Menu ============================\r\n\n");printf("  IAP:Download user application to the internal Flash ----- 1\r\n\n");printf("  Current System APP0 Version: 0x%08lX\r\n", SystemParam.Application0_Version);/* Clean the input path */__HAL_UART_FLUSH_DRREGISTER(&huart1);if(HAL_UART_Receive(&huart1, &key, 1, HAL_MAX_DELAY) == HAL_OK){if(key == '1'){SystemParam_IAP(&SystemParam);}}/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */
}

4、5 演示效果：

视频链接：STM32 UART双APP的IAP_哔哩哔哩_bilibili

STM32 UART双APP的IAP

4、6 源码下载：

STM32UART双APP的IAP.rar_stm32双app-嵌入式文档类资源-CSDN下载

5 过程经验分享

1、芯片内部Flash擦写的时候是无法响应中断的，故在发送需要写入flash的数据间隔时间要相应拉长。非常重要~~~@@@！！！

2、CRC校验问题与字节对齐问题，CRC校验与字节数相关的。

当时我在裸板上写bootloader和APP带RTOS的校验结果不一样，导致数据一直不通过，最后发现是裸板默认是4字节对齐，RTOS是单字节对齐。最后我全改成4字节对齐了。

3、芯片内部Flash擦写次数是十分有限的，大概是10K次，故如果某些数据是频繁写入内部芯片flash，建议最好改用外部flash。

4、关于生产的问题，由于是多个程序烧写，为了生产的高效性只能想办法合成一个程序下发生产。

有两种选择：（1）使用bin文件合成工具。

（2）自己用系统编程的方式编写一个程序用于合成。

（3）把所有程序都烧录进ST芯片，再整个芯片程序读出，这样就合成一个程序了，且十分稳定。

5、程序跳转前必须关闭用到的外设和中断，关键是中断，否则跑飞。

再次提醒特别是使用了RTOS系统，由于像FreeRTOS会用外设TIMx做系统时钟，跳转前一定要关闭系统滴答时钟中断，否则跑飞。

特别注意：HAL_Init（）会重新初始化systick时钟，故在APP跳转后的初始化需注释掉。

6、文章中APP程序分别使用了两个程序，有人提出疑问说是否需要维护两个APP程序?

其实我在实际项目中也只是维护一个程序代码。原因是APP0和APP1的代码差异非常小，用宏定义#define区分即可，但是每次编译必须检查编译器设置的flash地址是否与宏定义一致。文章中使用两个APP是我想两个APP代码表现的更加简单明了。

7、调试APP程序的时候，不要带bootloader，把APP的flash地址改回0x08000000，待功能调试完成后再修改设置编译下发测试。

8、判断下发的bin文件是不是所需的bin文件？比如说在APP0中升级APP1，怎么知道下方的bin文件是APP0还是APP1呢？

其实很简单，如果你对STM32启动流程熟悉的话，就会发现bin文件的第2个（4字节）复位地址，这个地址会与APP的flash链接地址有关。下面可以看图，APP0的flash地址是0x08010000，APP1的flash地址是0x08080000。接收第一包bin文件后判断复位地址即可知道下发的APP bin文件是否是所需的。