IAP在線升級原理概述

IAP（In Application Programming）即在應用編程，IAP是用戶自己的程序在運行過程中對User Flash的部分區域進行燒寫，目的是為了在產品發布后可以方便地通過預留的通信口對產品中的固件程序進行更新升級。通常實現IAP功能時，即用戶程序運行中作自身的更新操作，需要在設計固件程序時編寫兩個項目代碼，第一個項目程序不執行正常的功能操作，而只是通過某種通信方式(如USB、USART)接收程序或數據，執行對第二部分代碼的更新；第二個項目代碼才是真正的功能代碼。這兩部分項目代碼都同時燒錄在User Flash中，當芯片上電后，首先是第一個項目代碼開始運行，它作如下操作：1） 檢查是否需要對第二部分代碼進行更新2） 如果不需要更新則轉到4）3） 執行更新操作4） 跳轉到第二部分代碼執行5） 執行圖1. IAP代碼執行流程

在圖上圖所示流程中，AT32復位后，還是從0X08000004地址取出復位中斷向量的地址，并跳轉到復位中斷服務程序，在運行完復位中斷服務程序之后跳轉到IAP的main函數，如圖標號①所示，在執行完IAP以后（即將新的APP代碼寫入AT32的FLASH，灰底部分。新程序的復位中斷向量起始地址為0X08000004+N+M），跳轉至新寫入程序的復位向量表，取出新程序的復位中斷向量的地址，并跳轉執行新程序的復位中斷服務程序，隨后跳轉至新程序的main函數，如圖標號②和③所示，同樣main函數為一個死循環，并且注意到此時AT32的FLASH，在不同位置上，共有兩個中斷向量表。

在main函數執行過程中，如果CPU得到一個中斷請求，PC指針仍強制跳轉到地址0X08000004中斷向量表處，而不是新程序的中斷向量表，如圖標號④所示；程序再根據我們設置的中斷向量表偏移量，跳轉到對應中斷源新的中斷服務程序中，如圖標號⑤所示；在執行完中斷服務程序后，程序返回main函數繼續運行，如圖標號⑥所示。

通過以上兩個過程的分析，我們知道IAP程序必須滿足兩個要求：

1）新程序必須在IAP程序之后的某個偏移量為x的地址開始；2）必須將新程序的中斷向量表相應的移動，移動的偏移量為x。

AT32F415接U盤升級簡介

AT32F415支持USB Host，因此可以可以掛載U盤，通過FAT32文件系統讀取U盤里面的BIN文件，直接做固件升級。極其簡單的操作步驟：

• 將要升級的BIN文件拷貝到U盤；
• 將U盤接到415，將自動檢測U盤上的BIN文件進行升級；
• 升級完成，跳轉到APP運行。

設計功能特點

• 目前需要保留32K byte空間，APP的起始需在32K（0x08008000）以后；
• 目前僅支持FAT32文件系統；
• 目前僅支持第一個FAT32文件系統分區自動檢測BIN文件（多個分區只檢測第一分區）；
• 目前僅支持根目錄BIN文件檢測；
• 支持多個BIN文件升級；
• 升級完成之后自動跳轉到APP運行；
• APP起始地址必須Page對齊。

程序設計

地址空間表1. 地址空間

升級BIN檔文件名格式（后綴.BIN）

需指定下載地址（格式1）文件名格式：(4Byte)IAP_+(8Byte)地址+.BIN如：要下載一個BIN文件到0x08008000為起始的地址空間去文件名為：IAP_08008000.BIN

注1：8Byte的地址需要保證在APP可使用的范圍之內。對于其它格式BIN文件不做升級

注2：BIN文件必須拷貝到U盤根目錄下

跳轉到APP code執行

當成功下載固件到FLASH之后，會自動跳轉到默認APP地址0x08008000

使用AT32F415接U盤進行升級

硬件資源

1） 指示燈LED2/LED3/LED42） USB(PA11/PA12)3） AT-START-F415 V1.0實驗板

軟件資源

1） SourceCode

• AN0030_SourceCode_V2.0.0\utilities\AN0030_demo，IAP源程序；
• AN0030_SourceCode_V2.0.0\libraries，AT32外設庫。

2） Doc

• 《AN0030_AT32F415_IAP_using_a_USB_host_connected_U_disk_ZH_V2.0.0》

Note：所有project都是基于keil 5而建立，若用戶需要在其他編譯環境上使用，請參考

AT32F415_Firmware_Library_CH\project\at_start_f415\templates中各種編譯環境（例如IAR6/7/8,keil 4/5）進行簡單修改即可。

進入IAP Mode方式

如果已經升級過固件，一直按住User按鍵，再按Reset鍵，進入IAP模式，未升級時直接reset就會進入IAP模式。

U盤鏈接AT32F415

將FAT32格式U盤接到AT32F415開發板USB標準A插座，需提前將BIN文件拷貝到U盤根目錄中，文件名格式按照2.2.2節描述命名。

自動掛載U盤并進行升級

Demo在USART1上會輸出打印升級狀態，Demo會自動查找根目錄下符合要求的BIN文件，并自動進行升級。升級成功之后會自動跳轉到默認APP地址執行。圖2. 串口打印運行信息關于雅特力雅特力科技于2016年成立，是一家致力于推動全球市場32位微控制器(MCU)創新趨勢的芯片設計公司，專注于ARM Cortex-M4/M0+的32位微控制器研發與創新，全系列采用55nm先進工藝及ARM Cortex-M4高效能或M0+低功耗內核，締造M4業界最高主頻288MHz運算效能，并支持工業級別芯片工作溫度范圍（-40°~105°）。雅特力目前已累積相當多元的終端產品成功案例：如微型打印機、掃地機、光流無人機、熱成像儀、激光雷達、工業縫紉機、伺服驅控、電競周邊市場、斷路器、ADAS、T-BOX、數字電源、電動工具等終端設備應用，廣泛地覆蓋5G、物聯網、消費、商務及工控等領域。