一種stm32單片機(jī)iap串口程序燒錄的改進(jìn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種STM32單片機(jī)IAP串口程序燒錄的改進(jìn)方法，包括以下步驟：單片機(jī)上電后，初始化單片機(jī)的DMA控制器、串口資源；當(dāng)接收到用戶的應(yīng)用程序升級請求后，程序執(zhí)行以下步驟，否則轉(zhuǎn)跳到最后步驟；打開DMA控制器開關(guān)，每當(dāng)串口有數(shù)據(jù)來，DMA傳輸數(shù)據(jù)到內(nèi)存里；當(dāng)DMA傳輸完數(shù)據(jù)時，產(chǎn)生傳輸完成中斷，通知CPU，CPU把內(nèi)存里的數(shù)據(jù)寫入到Flash中，接著CPU使能DMA繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，如此循環(huán)；當(dāng)串口傳輸完數(shù)據(jù)后，串口產(chǎn)生一個空閑中斷通知CPU，在中斷函數(shù)中CPU把最后接收到的數(shù)據(jù)寫入到flash內(nèi)存中，并關(guān)閉DMA中斷控制器；程序跳到應(yīng)用程序函數(shù)入口，開始執(zhí)行應(yīng)用程序，采用本發(fā)明可克服更新程序應(yīng)用程序大小的限制，省卻了更新時的CPU使用資源，提高了焼寫速度。
【專利說明】
一種STM32單片機(jī)IAP串口程序燒錄的改進(jìn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及單片機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種STM32單片機(jī)IAP串口程序燒錄的改進(jìn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]IAP(In Applicat1n Programming)即在線應(yīng)用編程，IAP是用戶客戶端的程序在運(yùn)行過程中對User Flash的部分區(qū)域進(jìn)行燒寫，目的是為了在產(chǎn)品發(fā)布后可以方便地通過預(yù)留的通信口對產(chǎn)品中的固件程序進(jìn)行更新升級。通常實(shí)現(xiàn)在線應(yīng)用編程功能時，需要在設(shè)計固件程序時編寫兩個項目代碼，第一個項目程序可以稱為Bootloader，它不執(zhí)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(shù)據(jù)，執(zhí)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。這樣處理后，當(dāng)芯片上電后，首先是Bootloader開始運(yùn)行，它運(yùn)行時先檢查是否需要對應(yīng)用程序進(jìn)行更新，如果不需要更新則跳轉(zhuǎn)到應(yīng)用程序的入口點(diǎn)，如需要更新則進(jìn)行更新，然后再轉(zhuǎn)跳到應(yīng)用程序的入口。
[0003]這種技術(shù)通常應(yīng)用在嵌入式領(lǐng)域里，對應(yīng)用程序進(jìn)行升級維護(hù)。目前許多嵌入式產(chǎn)品對應(yīng)用程序進(jìn)行更新升級都需要先將要更新的代碼通過串口或者USB等接口一次性加載到內(nèi)存里，然后通過擦除、重寫Flash對應(yīng)用程序進(jìn)行更新。使用這種方法進(jìn)行應(yīng)用程序更新的前提是內(nèi)存的容量一定要大于要加載的應(yīng)用程序。由于單片機(jī)是單線程執(zhí)行的，在串口接收數(shù)據(jù)的過程中CPU所有時間都在忙碌著把串口的數(shù)據(jù)運(yùn)送到內(nèi)存里，CPU騰不出時間來把內(nèi)存的數(shù)據(jù)寫入到flash里，只能是暫時先把接收到的數(shù)據(jù)堆積到內(nèi)存里，等串口接收完成后CPU慢慢的把這些數(shù)據(jù)寫入到flash里。而STM32單片機(jī)的RAM—般只有4K到64K的大小，意味著其內(nèi)存最多只能堆積4K到64K的數(shù)據(jù)，這樣限制了在線更新的應(yīng)用程序的大小。
[0004]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種STM32單片機(jī)IAP串口程序燒錄的改進(jìn)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)如下技術(shù)問題:
[0006](I)單片機(jī)程序在線燒錄時所更新的應(yīng)用程序不能大于內(nèi)存容量，否則無法燒錄；
[0007](2)單片機(jī)CPU大量時間都花費(fèi)在讀取串口的數(shù)據(jù)，浪費(fèi)CPU資源，運(yùn)行效率較為低下。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0009]一種STM32單片機(jī)IAP串口程序燒錄的改進(jìn)方法，其中，包括以下步驟:
[0010]步驟a:單片機(jī)上電后，初始化單片機(jī)的DMA控制器、串口資源；
[0011]步驟b:當(dāng)接收到用戶的應(yīng)用程序升級請求后，程序執(zhí)行步驟C-步驟f，否則轉(zhuǎn)跳到步驟f;
[0012]步驟c:單片機(jī)打開DMA控制器開關(guān)，準(zhǔn)備傳輸串口數(shù)據(jù)到內(nèi)存，此時每當(dāng)串口有數(shù)據(jù)到來，DMA自動傳輸數(shù)據(jù)到指定的內(nèi)存里；
[0013]步驟d:當(dāng)DMA傳輸完設(shè)定大小的數(shù)據(jù)時，產(chǎn)生傳輸完成中斷，通知CPU，CPU把傳輸?shù)絻?nèi)存里的數(shù)據(jù)寫入到Flash中，然后使能DMA繼續(xù)搬運(yùn)數(shù)據(jù)到指定內(nèi)存區(qū)域，如此循環(huán)；
[0014]步驟e:當(dāng)串口傳輸完數(shù)據(jù)后，串口產(chǎn)生一個空閑中斷通知CPU，在串口中斷函數(shù)中(PU把最后接收到的數(shù)據(jù)寫入到Flash內(nèi)存中，并關(guān)閉DMA中斷控制器；
[0015]步驟f:程序跳到APP函數(shù)入口，開始執(zhí)行應(yīng)用程序。
[0016]所述的STM32單片機(jī)IAP串口程序燒錄的改進(jìn)方法，其中，在步驟d中，所述DMA—次傳輸完2K數(shù)據(jù)時，產(chǎn)生傳輸完成中斷，通知CPU把內(nèi)存里的數(shù)據(jù)寫入到Flash中。
[0017]所述的STM32單片機(jī)IAP串口程序燒錄的改進(jìn)方法，其中，在步驟d中，所述DMA—次傳輸完IK的數(shù)據(jù)時，產(chǎn)生傳輸完成中斷，通知CPU把內(nèi)存里的數(shù)據(jù)寫入到Flash中。
[0018]所述的STM32單片機(jī)IAP串口程序燒錄的改進(jìn)方法，其中，在步驟d中，CPU把DMA傳輸?shù)絻?nèi)存里的數(shù)據(jù)以塊為單位一次性寫入到Flash中。
[0019]所述的STM32單片機(jī)IAP串口程序燒錄的改進(jìn)方法，其中，在步驟d中，CPU把內(nèi)存里的數(shù)據(jù)寫入到Flash后，重新開啟DMA并清空緩沖數(shù)據(jù)。
[0020]所述的STM32單片機(jī)IAP串口程序燒錄的改進(jìn)方法，其中，在步驟a中，所述串口的波特率設(shè)置為9600Bd。
[0021]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過供一種STM32單片機(jī)IAP串口程序燒錄的改進(jìn)方法，利用單片機(jī)內(nèi)的DMA(Direct Memory Access直接儲存器訪問)把串口的數(shù)據(jù)搬運(yùn)到內(nèi)存，節(jié)省了CPU的資源，而CPU利用節(jié)省下的CPU資源把內(nèi)存的數(shù)據(jù)寫入Flash中，使IAP串口在線程序燒寫克服了更新應(yīng)用程序大小的限制，同時提高了焼寫速度。
【附圖說明】
[0022]圖1是Bootloader程序運(yùn)行流程圖。
[0023]圖2是本發(fā)明程序流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0025]參閱圖1，現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)在線應(yīng)用編程功能時，需要在設(shè)計固件程序時編寫兩個項目代碼，第一個項目程序，稱為Bootloader，它不執(zhí)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(shù)據(jù)，執(zhí)行對第二部分代碼的更新;第二個項目代碼為應(yīng)用程序才是真正的功能代碼。芯片上電后，Bootloader開始運(yùn)行，運(yùn)行時先檢查是否需要對應(yīng)用程序進(jìn)行更新，如果不需要更新則跳轉(zhuǎn)到應(yīng)用程序程序的入口，如需要更新則進(jìn)行更新后再轉(zhuǎn)跳到應(yīng)用程序程序的入口。
[0026]參閱圖2，本發(fā)明提供一種STM32單片機(jī)IAP串口程序燒錄的改進(jìn)方法，其中，包括以下步驟:
[0027]步驟a:單片機(jī)上電后，初始化單片機(jī)的DMA控制器、串口資源。
[0028]步驟b:當(dāng)接收到用戶的應(yīng)用程序升級請求后，程序執(zhí)行步驟C-步驟f，否則轉(zhuǎn)跳到步驟f;
[0029]步驟c:單片機(jī)打開DMA控制器開關(guān)，準(zhǔn)備傳輸串口數(shù)據(jù)到內(nèi)存，此時每當(dāng)串口有數(shù)據(jù)到來，DMA自動傳輸數(shù)據(jù)到指定的內(nèi)存里；
[0030]步驟d:當(dāng)DMA傳輸完設(shè)定大小的數(shù)據(jù)時，產(chǎn)生傳輸完成中斷，通知CPU，CPU把內(nèi)存里的數(shù)據(jù)寫入到Flash后，重新開啟DMA并清空緩沖數(shù)據(jù)，接著DMA繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，當(dāng)傳輸完設(shè)定大小的數(shù)據(jù)時，產(chǎn)生傳輸完成中斷，如此循環(huán)；
[0031]步驟e:當(dāng)串口傳輸完數(shù)據(jù)后，串口產(chǎn)生一個空閑中斷通知CPU，在串口中斷函數(shù)中(PU把最后接收到的數(shù)據(jù)寫入到flash內(nèi)存中，并關(guān)閉DMA中斷控制器；
[0032]步驟f:程序跳到APP函數(shù)入口，開始執(zhí)行應(yīng)用程序。
[0033]在步驟a中，所述DMA是直接儲存器訪問(Direct Memory Access)，傳輸將數(shù)據(jù)從一個地址空間復(fù)制到另外一個地址空間，傳輸動作本身是由DMA控制器來實(shí)行和完成，它無需CPU直接控制傳輸，也沒有中斷處理方式那樣保留現(xiàn)場和恢復(fù)現(xiàn)場的過程，通過硬件為單片機(jī)RAM與I/O設(shè)備開辟一條直接傳送數(shù)據(jù)的通路，能使CPU的效率大為提高。
[0034]優(yōu)選地，在步驟d中，所述DMA—次性傳輸完2K的數(shù)據(jù)后，產(chǎn)生傳輸完成中斷，通知CPU把內(nèi)存里的數(shù)據(jù)寫入到Flash中。由于大容量Flash內(nèi)存一頁大小為2K，若CPU—次向Flash中寫入2K的數(shù)據(jù)，剛好寫滿一頁，減少了對Flash的擦除次數(shù)，節(jié)省了時間。但如果一次寫入2頁或者更多頁的數(shù)據(jù)時，會占用太多CPU的時間，導(dǎo)致串口接收端的數(shù)據(jù)丟失。因此，對于大容量的Flash來說，DMA—次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)設(shè)置為2K為一種優(yōu)選的實(shí)施方式。
[0035]作為本發(fā)明的另一實(shí)施方式，所述DMA也可傳輸完IK的數(shù)據(jù)后，產(chǎn)生傳輸完成中斷，通知CPU把內(nèi)存里的數(shù)據(jù)寫入到Flash中。由于中小容量Flash內(nèi)存一頁大小為1K，CPU每次以IK每塊為單位一次性將數(shù)據(jù)寫入到Flash內(nèi)存中，剛好寫滿一頁Flash內(nèi)存。
[0036]進(jìn)一步地，在步驟a中，所述串口的波特率設(shè)置為9600Bd，串口的波特率設(shè)置為較低速率，可以避免在CPU寫入Flash的過程中DMA處于中斷狀態(tài)而導(dǎo)致串口的數(shù)據(jù)丟失，若串口設(shè)置一個較大的波特率，例如波特率115200，串口的數(shù)據(jù)會有丟失。因此，串口的波特率設(shè)置為9600Bd為一種優(yōu)選的實(shí)施方式。
[0037]本發(fā)明通過供一種STM32單片機(jī)IAP串口程序燒錄的改進(jìn)方法，利用單片機(jī)內(nèi)的DMA(Direct Memory Access直接儲存器訪問)把串口的數(shù)據(jù)搬運(yùn)到內(nèi)存，而CPU利用節(jié)省下來的資源把內(nèi)存的數(shù)據(jù)寫入Flash中，使IAP串口在線程序燒寫克服了應(yīng)用程序大小的限制，提尚了焼與速度。
[0038]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種STM32單片機(jī)IAP串口程序燒錄的改進(jìn)方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟a:單片機(jī)上電后，初始化單片機(jī)的DMA控制器、串口資源； 步驟b:當(dāng)接收到用戶的應(yīng)用程序升級請求后，程序執(zhí)行步驟C-步驟f，否則轉(zhuǎn)跳到步驟f; 步驟c:單片機(jī)打開DMA控制器開關(guān)，準(zhǔn)備傳輸串口數(shù)據(jù)到內(nèi)存，此時每當(dāng)串口有數(shù)據(jù)到來，DMA自動傳輸數(shù)據(jù)到指定的內(nèi)存里； 步驟d:當(dāng)DMA傳輸完設(shè)定大小的數(shù)據(jù)時，產(chǎn)生傳輸完成中斷，通知CPU，CPU把傳輸?shù)絻?nèi)存里的數(shù)據(jù)寫入到Flash中，然后使能DMA繼續(xù)搬運(yùn)數(shù)據(jù)到指定內(nèi)存區(qū)域，如此循環(huán)； 步驟e:當(dāng)串口傳輸完數(shù)據(jù)后，串口產(chǎn)生一個空閑中斷通知CPU，在串口中斷函數(shù)中CPU把最后接收到的數(shù)據(jù)寫入到flash內(nèi)存中，并關(guān)閉DMA中斷控制器； 步驟f:程序跳到APP函數(shù)入口，開始執(zhí)行應(yīng)用程序。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的STM32單片機(jī)IAP串口程序燒錄的改進(jìn)方法，其特征在于，在步驟d中，所述DMA—次傳輸完2K的數(shù)據(jù)時，產(chǎn)生傳輸完成中斷，通知CPU把內(nèi)存里的數(shù)據(jù)寫入至IjFlash中 ο3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的STM32單片機(jī)IAP串口程序燒錄的改進(jìn)方法，其特征在于，在步驟d中，所述DMA—次傳輸完IK的數(shù)據(jù)時，產(chǎn)生傳輸完成中斷，通知CPU把內(nèi)存里的數(shù)據(jù)寫入至IjFlash中 ο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的STM32單片機(jī)IAP串口程序燒錄的改進(jìn)方法，其特征在于，在步驟d中，CPU把DMA傳輸?shù)絻?nèi)存里的數(shù)據(jù)以塊為單位一次性寫入到Flash中。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的STM32單片機(jī)IAP串口程序燒錄的改進(jìn)方法，其特征在于，在步驟d中，CPU把內(nèi)存里的數(shù)據(jù)寫入到Flash后，重新開啟DMA并清空緩沖數(shù)據(jù)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的STM32單片機(jī)IAP串口程序燒錄的改進(jìn)方法，其特征在于，在步驟a中，所述串口的波特率設(shè)置為9600Bd。
【文檔編號】G06F9/445GK105955764SQ201610256075
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】韓防, 吳春波, 張浠, 安昕
【申請人】佛山市南海區(qū)歐譜曼迪科技有限責(zé)任公司