程序烧录方式知多少？
时间：2021-10-12 14:55:10
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[导读]说起给单片机烧录程序，大家应该都不陌生，我最早接触单片机是从51单片机开始的，型号是STC89C52RC，当时烧录程序就是用的下面这种烧录软件——STC-ISP。这种方式，通过串口连接单片机，选择一个合适的波特率就可以烧录了。后来学习STM32，编程时使用KEIL软件自带的下载按...
这种方式，通过串口连接单片机，选择一个合适的波特率就可以烧录了。后来学习STM32，编程时使用KEIL软件自带的下载按钮就能下载程序，方便了不少，但需要额外使用J-Link等下载器。再后来，接触到产品研发，给已经发布出的产品升级，都是要靠远程无线升级的（想想看，产品已经到客户那里了，当软件需要升级时，要是还使用有线的方式烧录程序，得有多麻烦）
既然给单片机烧录程序的方式有多种，那烧录方式具体怎么分类呢？可以分为3种：
- ISP（In-System Programming）在系统编程，使用引导程序（Bootloader）加上外围UART/SPI等接口进行烧录。
- ICP （In-circuit programmer）在电路编程，使用SWD/JTAG接口。
- IAP（In-Application Programming）指MCU可以在系统中获取新代码并对自己重新编程，即用程序来改变程序。
单片机Flash在地址映射表中位置下图是一张STM32F4xx的地址映射表，从0x0000 0000到0xFFFF FFFF，总计4Gbyte。单片机的片上Flash、片上RAM、片上外设以及外部扩展接口的访问地址，都被映射到这4Gbyte的范围之内。这张图中，我们需要先注意下半部分
- Main memory 主存储区
- System memory系统存储区
了解了程序的具体地址，还要看一下单片机的启动方式：
启动方式选择 STM32有两个BOOT引脚，通过配置不同的高低电平，可以让单片机从不同的地址开始运行。
- BOOT0=0, BOOT1任意
- BOOT0=1,BOOT1=0
- BOOT0=1,BOOT1=1
| BOOT0 | BOOT1 | 启动方式 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 0 | × | 主闪存存储器 | 主闪存存储器被选为启动区域 |
| 1 | 0 | 系统存储器 | 系统存储器被选为启动区域 |
| 1 | 1 | 内置SRAM | 内置SRAM被选为启动区域 |
有了上面的了解，再来看一下ISP、ICP和IAP
ISP（串口烧录）特点：
- BOOT0 = 1，BOOT1 = 0
- 启动地址：0x1FFF0000
- 使用串口下载程序
- 系统存储器(System memory)启动方式运行内置的Bootloader，将程序写入主存储区
- 重启后，需要再将BOOT0拉低，从主存储区启动程序
ICP（JTAG口烧录）特点：
- BOOT0 = 0，BOOT1 = x
- 启动地址：0x08000000
- 使用JTAG或者SWD模式下载程序
- 主闪存存储器(Flash memory)启动方式，将程序在主存储区写入
- 重启后也直接从这启动程序
IAP（升级/跳转程序）
IAP的原理与上面两种有较大区别，这种方式将主存储区又分成了两个区域（根据实际需要由开发者自行分配），0800 0000起始处的这部分，存储一个开发者自己设计的Bootloader程序，另一部分存储真正需要运行的APP程序。单片机的Bootloader程序，其主要作用就是给单片机升级。在单片机启动时，首先从Bootloader程序启动，一般情况不需要升级，就会立即从Bootloader程序跳转到存储区另一部分的APP程序开始运行。假如Bootloader程序时，需要进行升级（比如APP程序运行时，接收到升级指令，可以在flash中的特定位置设置一个标志，然后触发重启，重启后进入Bootloader程序，Bootloader程序根据标志位就能判断是否需要升级），则会通过某种方式（比如通过WIFI接收升级包，或借助另一块单片机接收升级包，Bootloader再通过串口或SPI等方式从另一块单片机获取升级包数据）先将接收到的程序写入存储区中存储APP程序的那个位置，写入完成后再跳转到该位置，即实现了程序的升级
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