STM32Cube之SDIO FATFS IAP.pdf-资料库

STM32Cube 学习之十五：SDIO+FATFS+IAP 为了简单起见，本篇的实验在上一篇例程基础上进行修改。本篇例程参考了正点原子的“串口 IAP 实验”，在此声明感谢！第一部分：IAP 程序 Step1.在用户代码区 0 增加一个凼数，设置 PA0 为输入，作为按键输入接口，PF9、PF10 作为输出，控制 LED。并在 main 凼数中用户代码区 2 中调用。 Step2.修改 main 凼数。以下是 main 凼数的全部代码。

main 凼数的基本流程是，上电后 LED 闪烁表示 IAP 程序正在运行，10 秒之内如果有按键按下，则从 SD 卡读取根目录下的 APP_code.bin 文件，烧写到 APP_ADDRESS_IN_FLASH 地址中，然后跳转执行 APP。如果没有按键按下，则 10 秒后自动跳转执行 APP。其中和 IAP 相关操作有两个关键凼数，即 iap_write_appbin()和 iap_load_app()，一个用于更新 APP，一个用于加载 APP。这两个凼数在 iap.c 和 iap.h 中实现。 Step3.实现 IAP 凼数。 iap.h 文件内容： #ifndef __IAP_H__ #define __IAP_H__ #include "stm32f4xx_hal.h" typedef void (*iapfun)(void); void iap_load_app(uint32_t appxaddr); uint8_t iap_write_appbin(const uint32_t appxaddr, const char *fname);// 在指定地址开始,写入 bin #endif // 定义一个函数类型的参数. // 跳转到 APP 程序执行

iap.c 文件内容： MSR MSP, r0 // set Main Stack value BX r14 #include "stm32f4xx_hal.h" #include "iap.h" #include "stmflash.h" #include "ff.h" // 设置栈顶地址 // addr:栈顶地址 __asm void MSR_MSP(uint32_t addr) { } iapfun jump2app; /* 功能：从 SD 卡读取.bin 文件,写入指定 FLASH 地址中。输入：appxaddr,应用程序在 FLASH 中的起始地址;fname,应用程序 bin 文件名. 返回：擦除或写入失败,返回 1;打开文件失败,返回 2;所有操作成功,返回 0. */ uint8_t iap_write_appbin(const uint32_t appxaddr, const char *fname) { FRESULT res; FIL xFile; uint32_t real_read_len; union { uint8_t dat8[2048]; uint32_t dat32[512]; // 2K 字节缓存 }iapbuf; uint8_t res2; uint32_t t; uint32_t fwaddr; uint32_t appsize; res = f_open(&xFile, fname, FA_READ); // 打开 APP bin 文件 if( FR_OK != res ) { // 如果失败,返回 2 return 2; } appsize = f_size(&xFile); // 获取文件大小 res2 = STMFLASH_Erase(appxaddr, appxaddr + appsize); // 擦除 FLASH if (res2) { // 如果失败,返回 1 f_close(&xFile); return 1; } fwaddr = appxaddr; //当前写入的地址 res = f_read(&xFile, iapbuf.dat8, 2048, &real_read_len); // 一次读 2048 字节 if (FR_OK == res) { if (2048 == real_read_len) { res2 = STMFLASH_Write(fwaddr, iapbuf.dat32, 512); } else { res2 = STMFLASH_Write(fwaddr, iapbuf.dat32, (real_read_len >> 2)); for(t=0; t < appsize; t += 2048) {

} if (res2) { f_close(&xFile); return 1; } fwaddr += 2048; // 偏移 2048 } else { f_close(&xFile); return 1; } } f_close(&xFile); return 0; } /* 功能:跳转到应用程序段输入:appxaddr,用户代码起始地址 */ void iap_load_app(uint32_t appxaddr) { if(((*(__IO uint32_t*)appxaddr) & 0x2FFE0000) == 0x20000000) { // 检查栈顶地址是否合法. jump2app = (iapfun)*(__IO uint32_t*)(appxaddr+4); MSR_MSP(*(__IO uint32_t*)appxaddr); // 初始化 APP 堆栈指针(用户代码区的第一个字用于存放栈顶地 // 用户代码区第二个字为程序开始地址(复位地址) 址) jump2app(); } } 其中，有两个 FLASH 操作的函数，STMFLASH_Erase()和 STMFLASH_Write()，分别是擦除和写入操作。 // 跳转到 APP. 这两个函数在 stmflash.c 和 stmflash.h 中实现。 Step4.实现 FLASH 操作凼数。 stmflash.h 文件内容： #ifndef __STMFLASH_H__ #define __STMFLASH_H__ #include "stm32f4xx_hal.h" //FLASH 扇区的起始地址 #define ADDR_FLASH_SECTOR_0 ((uint32_t)0x08000000) #define ADDR_FLASH_SECTOR_1 ((uint32_t)0x08004000) #define ADDR_FLASH_SECTOR_2 ((uint32_t)0x08008000) #define ADDR_FLASH_SECTOR_3 ((uint32_t)0x0800C000) #define ADDR_FLASH_SECTOR_4 ((uint32_t)0x08010000) #define ADDR_FLASH_SECTOR_5 ((uint32_t)0x08020000) #define ADDR_FLASH_SECTOR_6 ((uint32_t)0x08040000) #define ADDR_FLASH_SECTOR_7 ((uint32_t)0x08060000) #define ADDR_FLASH_SECTOR_8 ((uint32_t)0x08080000) #define ADDR_FLASH_SECTOR_9 ((uint32_t)0x080A0000) #define ADDR_FLASH_SECTOR_10 ((uint32_t)0x080C0000) #define ADDR_FLASH_SECTOR_11 ((uint32_t)0x080E0000) //FLASH 扇区的大小 //扇区 0 起始地址, 16 Kbytes //扇区 1 起始地址, 16 Kbytes //扇区 2 起始地址, 16 Kbytes //扇区 3 起始地址, 16 Kbytes //扇区 4 起始地址, 64 Kbytes //扇区 5 起始地址, 128 Kbytes //扇区 6 起始地址, 128 Kbytes //扇区 7 起始地址, 128 Kbytes //扇区 8 起始地址, 128 Kbytes //扇区 9 起始地址, 128 Kbytes //扇区 10 起始地址,128 Kbytes //扇区 11 起始地址,128 Kbytes

#define FLASH_SECTOR_0_SIZE ((uint32_t)0x4000) //扇区 0, 16 Kbytes #define FLASH_SECTOR_1_SIZE ((uint32_t)0x4000) //扇区 1, 16 Kbytes #define FLASH_SECTOR_2_SIZE ((uint32_t)0x4000) //扇区 2, 16 Kbytes #define FLASH_SECTOR_3_SIZE ((uint32_t)0x4000) //扇区 3, 16 Kbytes #define FLASH_SECTOR_4_SIZE ((uint32_t)0x10000) #define FLASH_SECTOR_5_SIZE ((uint32_t)0x20000) #define FLASH_SECTOR_6_SIZE ((uint32_t)0x20000) #define FLASH_SECTOR_7_SIZE ((uint32_t)0x20000) #define FLASH_SECTOR_8_SIZE ((uint32_t)0x20000) #define FLASH_SECTOR_9_SIZE ((uint32_t)0x20000) #define FLASH_SECTOR_10_SIZE ((uint32_t)0x20000) #define FLASH_SECTOR_11_SIZE ((uint32_t)0x20000) // 擦除指定地址空间的内容,注意擦除是按扇区操作的 uint8_t STMFLASH_Erase(uint32_t st_addr, uint32_t end_addr); // 从指定地址开始写入指定长度的数据 uint8_t STMFLASH_Write(uint32_t WriteAddr,uint32_t *pBuffer,uint32_t NumToWrite); #endif //扇区 4, 64 Kbytes //扇区 5, 128 Kbytes //扇区 6, 128 Kbytes //扇区 7, 128 Kbytes //扇区 8, 128 Kbytes //扇区 9, 128 Kbytes //扇区 10,128 Kbytes //扇区 11,128 Kbytes stmflash.c 文件内容： if(addr

//非法地址 HAL_FLASH_Unlock(); //解锁 uint32_t PAGEError = 0; HAL_FLASH_Lock(); //上锁 if((WriteAddr < FLASH_BASE) || (WriteAddr % 4))return 1; for (i=0; i < NumToWrite; i++) { // 写入单位,WORD,即 4 字节 if (HAL_OK != HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_WORD, WriteAddr, pBuffer[i])) return 1; WriteAddr += 4; // 每次写 4 字节,因此地址增加 4 } return 0; } /* 功能：擦除从 st_addr 到 end_addr 的 FLASH 空间。输入：st_addr,起始地址,必须为 4 的整数倍;end_addr,结束地址。返回：正确返回 0;错误返回 1。 */ uint8_t STMFLASH_Erase(uint32_t st_addr, uint32_t end_addr) { FLASH_EraseInitTypeDef EraseInitStruct; if((st_addr < FLASH_BASE) || (st_addr % 4))return 1; st_sector = STMFLASH_GetFlashSector(st_addr); // 起始扇区 end_sector = STMFLASH_GetFlashSector(end_addr); // 结束扇区 return 0; } HAL_FLASH_Unlock(); if (HAL_OK != HAL_FLASHEx_Erase(&EraseInitStruct, &PAGEError)) { // 擦除 FLASH } HAL_FLASH_Lock(); //上锁 uint8_t st_sector=0, end_sector=0; EraseInitStruct.TypeErase = FLASH_TYPEERASE_SECTORS; EraseInitStruct.Banks EraseInitStruct.Sector = st_sector; EraseInitStruct.NbSectors = end_sector - st_sector + 1; EraseInitStruct.VoltageRange= FLASH_VOLTAGE_RANGE_3; = FLASH_BANK_1; //非法地址 //解锁 return 1; Step5. 定义 APP 数组。因为要在 FLASH 中划出空间存放 APP 代码，所以要定义一个 const 数组，并指定其在 FLASH 中的空间。该步骤在 APP_code.c 和 APP_code.h 文件中实现。 APP_code.h 文件内容：

APP_code.c 文件内容：本例中，如上代码将 APP_code 数组定义到扇区 4 为起始地址，数组大小为 320k，即 APP 最大可用空间为 320k，占用扇区 4、5、6。而扇区 0~3 留给 IAP 程序或者其他用途。至此，IAP 程序设计完成。目前，APP 代码为空。在完成 APP 并生成相应 bin 文件之后，用 winhex 转换成 C 代码格式，复制到 APP_code[]数组，即可将 APP 代码和 IAP 代码一起烧录。第二部分：APP 程序 APP 程序只要在普通程序基础上进行几个简单修改即可。下面以 UART 串口为例。 Step1.创建 UART 程序：详细过程请参考本系列笔记第二篇。 Step2.添加串口发送代码。添加如上代码，为后面实验方便，使用预编译处理，通过修改红框中的条件决定串口输出内容。条件为 0 输出 Hello World！,条件丌为 0 输出 Hello！。 Step3. 设置 APP 程序起始地址。

打开目标选项设置窗口，在 Target 页面 IROM1 中，将 Start 地址设置成 APP 地址，本例中为 0x80100000，即扇区 4 的地址。Size 地址进行相应的修改，Start 从原来的 0x80000000 改为 0x80100000，增加了 0x100000，Size 要减小 0x100000。本例中改为 0x700000。 Step4.设置向量表位置。在 main 凼数的开始处设置向量表位置，如下图：这里设置的向量表位置必须和 IAP 凼数给 APP 指定的位置一致。 Step5.设置编译链接转换工具。打开目标选项设置窗口，在 User 页面中如下图，勾选 Run#1，并在命令栏输入转换工具路径即命令”D:\Keil_v5\ARM\ARMCC\bin\fromelf.exe --bin -o OBJ\APP_code.bin UART\UART.axf”。其中后面的.axf 文件名称必须和 Output 页面的设置一致，如下图。而.bin 文件是输出文件，路径和名称可以是任意的，本例输出到本工程目录下的 OBJ 文件夹(如果没有就自动创建)，输出文件名称为 APP_code.bin。

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