基于STM32F103的SD卡Bootloader离线升级
时间：2021-08-19 15:53:48
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[导读]做过很多Bootloader升级的产品，感觉Bootloader还是很有意思的。通过芯片的一段程序，去更新剩余的程序。从而达到更新产品软件的作用。芯片自带的Bootloader是通过芯片厂家的协议，通过烧录器把程序更新到Flash里面。而我们自己为什么还要部分的空间再写一个Boo...
做过很多Bootloader升级的产品，感觉Bootloader还是很有意思的。通过芯片的一段程序，去更新剩余的程序。从而达到更新产品软件的作用。芯片自带的Bootloader是通过芯片厂家的协议，通过烧录器把程序更新到Flash里面。而我们自己为什么还要部分的空间再写一个Bootloader呢？因为我们想通过我们自己的方式，升级芯片里的软件。
传输方式那就太多了，基本有的通信方式理论上都可以进行传输升级，包括CAN、SPI、IIC、USART等等。做过汽车上面的CAN升级、USART升级、SD卡升级、OTA升级。其中CAN和USART升级都是在线升级，SD卡可以称之为离线升级。就是不用PC端，在线下插入SD卡，就可完成升级。（CAN和USART如果有硬件升级的设备，也可以做成离线升级）。
讲一下SD卡的升级，使用离线升级，设备端需要有SD卡槽，升级的时候，将升级的文件放入SD卡中，再插入卡槽完成升级。（SD卡使用的SPI驱动，原理上其实也可以称为SPI升级。。。）
这里使用STM32F103RCT6的芯片制作SD卡Bootloader。
一．硬件
我使用的原子mini开发板，芯片为STM32F103RCT6，带SPI驱动的SD卡槽。
二．软件（寄存器编码，为的是减少Bootloader的代码占用空间）
1. SD卡使用的是SPI驱动。SPI1_Init()初始化，SPI1_ReadWriteByte读写。
2. SD卡驱动和FATFS文件系统。读SD卡、写SD卡、初始化SD卡等等，都是写好的驱动程序，直接可以用。这里也是用到了FATFS文件系统，需要移植两个文件。这里不多说。
3. 芯片Flash的操作。由于升级APP程序片需要用到Flash的操作，所以Flash的擦除，写入不能少。
4. APP程序跳入。当Flash里面写入了更新后的程序，需要跳转到Flash的起始地址，所以有一个函数需要。
5. 应用部分： 首先选择一个起始地址，是需要刷写程序的起始地址。只要大于Bootloader程序的总长度，并且APP程序的长度不能超过（芯片大小 - Bootloader程序大小）即可。 然后Flash中选取一个地址作为标志位，用于判断是否需要更新程序。 最后就是读取SD卡里的文件，把读取的写入到对应的Flash里面，完成跳转。
Main函数，先检测0x08002FFE这个地址的标志位，如果是0x02，说明有应用APP程序，不需要进行升级，所以直接iap_load_app(FLASH_APP_ADDR)跳转到APP的起始地址，开始运行程序，BOOT程序就到这里结束。
如果不是0x02，说明是新的芯片，或者是没有进行过升级的。就开始进行BOOT程序的升级流程SD_Update()。
这里是打开SD卡、挂载的一些操作。如果成功进行到下面。
f_read读取SD卡中的文件
传输方式那就太多了，基本有的通信方式理论上都可以进行传输升级，包括CAN、SPI、IIC、USART等等。做过汽车上面的CAN升级、USART升级、SD卡升级、OTA升级。其中CAN和USART升级都是在线升级，SD卡可以称之为离线升级。就是不用PC端，在线下插入SD卡，就可完成升级。（CAN和USART如果有硬件升级的设备，也可以做成离线升级）。
讲一下SD卡的升级，使用离线升级，设备端需要有SD卡槽，升级的时候，将升级的文件放入SD卡中，再插入卡槽完成升级。（SD卡使用的SPI驱动，原理上其实也可以称为SPI升级。。。）
这里使用STM32F103RCT6的芯片制作SD卡Bootloader。
一．硬件
我使用的原子mini开发板，芯片为STM32F103RCT6，带SPI驱动的SD卡槽。
二．软件（寄存器编码，为的是减少Bootloader的代码占用空间）
1. SD卡使用的是SPI驱动。SPI1_Init()初始化，SPI1_ReadWriteByte读写。
2. SD卡驱动和FATFS文件系统。读SD卡、写SD卡、初始化SD卡等等，都是写好的驱动程序，直接可以用。这里也是用到了FATFS文件系统，需要移植两个文件。这里不多说。
3. 芯片Flash的操作。由于升级APP程序片需要用到Flash的操作，所以Flash的擦除，写入不能少。
4. APP程序跳入。当Flash里面写入了更新后的程序，需要跳转到Flash的起始地址，所以有一个函数需要。
5. 应用部分： 首先选择一个起始地址，是需要刷写程序的起始地址。只要大于Bootloader程序的总长度，并且APP程序的长度不能超过（芯片大小 - Bootloader程序大小）即可。 然后Flash中选取一个地址作为标志位，用于判断是否需要更新程序。 最后就是读取SD卡里的文件，把读取的写入到对应的Flash里面，完成跳转。
Main函数，先检测0x08002FFE这个地址的标志位，如果是0x02，说明有应用APP程序，不需要进行升级，所以直接iap_load_app(FLASH_APP_ADDR)跳转到APP的起始地址，开始运行程序，BOOT程序就到这里结束。
如果不是0x02，说明是新的芯片，或者是没有进行过升级的。就开始进行BOOT程序的升级流程SD_Update()。
这里是打开SD卡、挂载的一些操作。如果成功进行到下面。
f_read读取SD卡中的文件
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