使用STM32F103單片機片內FLASH虛擬U盤,用于存儲文件IAP升級

ID:219315 · 發表于 2023-6-11 09:52

最近做一個傳感器的項目，要求在傳感器里存儲校正參數，主機連接不同的傳感器時都能準確采值。于是想到用片內FLASH程序存儲空間劃一部分出來，虛擬成一個U盤存儲校正參數，可以節省一片EEROM芯片。網上找了很久，不是不能用，就是要收費，這里發出來方便有需要的人。虛擬U盤部分已經測試通過，后面IAP部分因為用不到，沒有測試。

利用片內FLASH虛擬U盤,使用文件復制方式實現IAP
USART IAP功能想必大家都很熟悉了，我們通過USART IAP，可以很方便的實現程序升級。
但是在實際工作中，遇到一些特殊情況時，USART IAP功能卻不像我們應用中那么方便，甚至
成了一大制約因素：
1.板子交給遠方的用戶，用戶手頭沒有帶串口的電腦。
2.用戶找到帶串口的電腦，卻仍然沒有合適的串口連接線。
3.終于找到了合適的串口連接線，仍沒有IAP軟件。
4.IAP軟件連同HEX文件一同發給用戶，用戶卻不會操作。在我們手頭很簡單的操作，到用戶手
里，卻總也搞不定(即便是簡單的超級終端，想要遠程教會用戶，也是很考驗功力的)。
5.不是所有的板子都設計有串口，沒有串口的板子，呵呵…… 幸好STM還給我們提供了DFU升級方式，基本可以解決以上多數問題，只需要留出USB接口就行。
但是DFU方式，仍然對用戶的要求很高，需要用戶熟悉軟件的操作過程和流程（見制約因素4）。
只有找到一種更簡單的方式，只要簡單的復制、粘貼操作，就可以實現程序更新，才能最大限度解決以上問題。
現在我們通過虛擬U盤IAP程序，將程序存儲的FLASH空間虛擬為U盤，只要將程序文件復制到這個U盤，就完成了程序更新，消除了用戶升級操作的學習過程。

0x8000000
0x8003000
0x8008000
無IAP程序  一般IAP程序  U盤IAP程序
文件系統
IAP程序  IAP程序
用戶程序  用戶程序  用戶程序程序實現過程：
1.IAP程序
IAP程序仍然占用0x8000000~0x8003000的FLASH空間，IAP的作用，是在滿足IAP控制要求的情況下啟動IAP功能，否則，直接跳轉并執行用戶程序。啟動IAP功能，可以使用3個方式：
1.1.當用戶程序為空時，自動啟動IAP功能，做寫程序準備。
1.2.當用戶程序正常，但啟動時按下了特定的IAP按鍵時，啟動IAP功能。
1.3.用戶程序運行中，在某個特殊位置做了IAP升級標志，判讀標志后，啟動IAP功能。
現在的IAP程序，僅僅實現簡單的將內部FLASH虛擬為U盤功能即可。參見《5分鐘用STM32的內置Flash做一個超小U盤》。當然，這個小U盤缺少了文件系統，需要重新格式化才行。格式化后，我們的超小U盤OK了，接下來就該進行下一步了，用戶程序。
2.用戶程序
2.1.配置
常規的用戶程序，對于我們的STM32F103C8系列，有64KFLASH，因此可供IAP程序使用的為0x8003000~0x800FFFF的FLASH空間。但我們這次的用戶程序，必須要保留下文件系統，因此修改為僅使用0x8008000~0x800FFFF。這其中的0X8003000~0X8008000空間，就是格式化時保存的文件系統。

為何修改為0x8008000而不是其它位置？因為系統告訴我們了，U盤容量=32K，因此反推：
(0x800ffff+1)-32K=0x8008000(STM32F103C8系列)。

2.2.編譯用戶程序

主程序中不要忘記偏移。編譯完，趕緊試試吧。可是，我們該將哪個文件存入U盤啊？

這樣就會編譯結束后自動生成對應的***.BIN文件，這個BIN文件，就是我們需要的升級文件。 2.3.復制文件，升級了。復制文件后復位，用戶程序自動運行了。

這時，我們可以再次回到U盤狀態，刪除文件，甚至是格式化這個U盤，只要沒有新的文件進行覆蓋，我們的程序會始終正常運行的。這是FAT表文件系統的缺陷造成的，也是數據恢復的理論基礎。

STM32單片機源程序如下:

#include "stm32f10x.h"
#include "stdio.h"
#include "hw_config.h"
#include "usb_lib.h"
#include "usb_pwr.h"
extern uint16_t MAL_Init (uint8_t lun);
typedef void (*pFunction)(void);
#define ApplicationAddress 0x0800A800 //計算跳轉地址512K-470K = 42K 即0xA800 ApplicationAddress = 0x8000000+0xA800 = 0x0800A800
uint32_t JumpAddress;
pFunction Jump_To_Application;
int main(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_9);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
// if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_8)==0)
// {
Set_System();
Set_USBClock();
USB_Interrupts_Config();
USB_Init();
while (bDeviceState != CONFIGURED);
while(1)
{
}
// }
__set_PRIMASK(1);
if(((*(__IO uint32_t *) ApplicationAddress) & 0x2FFE0000) == 0x20000000)
{
JumpAddress = *(__IO uint32_t *) (ApplicationAddress + 4);
Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress;
__set_MSP(*(__IO uint32_t *) ApplicationAddress);
Jump_To_Application();
}
while(1)
{
}
}

復制代碼

Keil代碼下載:

STM32F103RET6.7z (373.32 KB, 下載次數: 38)

ID:766804 · 發表于 2023-12-19 11:00

512K-470K = 42K這個470K怎么來的？

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