深入浅出讲解单片机的BootLoader(一)

扫描关注一起学嵌入式，一起学习，一起成长

对于一个复杂的单片机项目来说，有一个 BootLoader（以下简称BL）是非常重要的。它可以使得你的应用程序代码维护和升级更加便捷。

之前分享过一些软件升级的文章：

嵌入式设备实现OTA升级的原理

嵌入式设备差分升级原理和实现(附代码)

专为32位单片机开发的轻量级OTA组件(开源)

单片机通过 UART 实现 OTA 升级的详细流程

本篇文章，带你了解为什么要设计 Bootloader，以及如何设计 Bootloader。争取做到知其然、知其所以然。

通过对 BL 进行详细的讲解，希望让大家可以体会到它的重要性。

1、烧录方式的更新迭代

更方便的ISP烧录方式

1、依赖于专门的上位机或下载器硬件，不能作到统型；

1、通信方式统一（比如一律都用串口)）；

2、提供一个友好的操作界面（比如命令行方式）；

3、高效快速，没有附加操作，最好一键自动化烧录；

4、另外再增加一些嵌入式固件管理的功能（比如固件版本管理）。

关于Bootloader

Bootloader的基本形态

可以看到BL就是一段存储在ROM中的程序，它主要实现4个功能：

1、通过某种途径获取要烧录的固件数据；

2、将固件数据写入到ROM的APP区中；

3、跳转到APP区运行，将烧录进去的用户程序引导起来；

Bootloader的两个设计实例

基本的操作逻辑如下：

1、通过超级终端、SecureCRT 或 Xshell 之类的串口终端输入命令 program；

2、BL 接收到命令后，开始等待接收固件文件数据；

3、串口终端通过某种文件数据传输协议（例如  X/Y/Zmodem协议）将固件数据传给BL；

4、BL 将固件数据写入到 ROM 的 APP 区中；

基本的操作逻辑如下：

1、将待烧录的固件拷贝到SD卡中；

2、将SD卡插入到卡槽中；

3、BL 检测到 SD 卡插入，搜索卡中 BIN 文件；

4、将 BIN 文件数据读出写入到 ROM 的 APP 区中；

BL实现的要点

#define VECT_TAB_OFFSET  0x4000

typedef void (*iapfun)(void);

iapfun jump2app; 

void MSR_MSP(u32 addr)
{
  __ASM volatile("MSR MSP, r0");    //set Main Stack value*
  __ASM volatile("BX r14");*
}


void load_app(u32 appxaddr)
{
  if(((*(vu32*)appxaddr)&0x2FFE0000)==0x20000000)//**检查栈顶地址合法*
  {

    //**用户代码区第二个字为程序开始地址(**复位地址)
    jump2app=(iapfun)\*(vu32\*)(appxaddr+4);

    //**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址)
    MSR_MSP(*(vu32*)appxaddr);  

    jump2app();   //**跳转到APP.
  }
}

觉得文章不错，点击“分享”、“赞”、“在看” 呗！