今天為大家推薦一首毛不易的《像我這樣的人》，上面鏈接是現(xiàn)場版本音效上略有打折，不過歌曲所要傳遞的那份感情全在詞里了，在成長的過程中人總會遇到幾個情緒低落的階段，面對現(xiàn)實的世界會覺得非常的力不從心，甚至想逃離現(xiàn)狀，如果當你想到世界上還有更多像你這樣的人正在努力讓生活變得更好，也許這一切就并沒有你所想象的那么糟糕了！

    在我們學習MCU的過程中經(jīng)?？吹絀AP、ISP、JTAG等等一些與在線編程相關的專業(yè)名詞，可能很多小伙伴到現(xiàn)在都迷迷糊糊的，作者這里簡單為大家介紹一下:

    ICP表示在電路編程，MCU內部不需要有程序，直接上電就能夠進行對程序存儲區(qū)域進行編程的方式，我們平時使用JTAG或者SWD等等就屬于這種方式。

    ISP表示在系統(tǒng)編程，通過MCU專用的串行編程接口進行編程，那也就是說MCU需要具有運行的外部條件，比如需要有晶振等等。比如說平時使用的stm32通過設置boot引腳設置對應啟動模式，然后通過串口等對內部Flash進行升級，可以說這種方式就是廠家在芯片內部固化了一個BootLoader程序。

    IAP表示在應用編程，這種名詞應該是大家在平時學習過程中見得比較多的，相當于自己定制一個BootLoader程序，自己通過編程設計可以實現(xiàn)各種升級的方式比如串口、CAN、以太網(wǎng)等等，非常的靈活。其實這個BootLoader程序也是我們自己設計的程序，你也可以認為是一個App程序，相當于通過對App劃分職責對自己進行更新和升級。這種方式也就是我們今天話題的主角。

    作者最早開始結實IAP這個概念還是在大學進行飛思卡爾智能汽車比賽期間，了解的小伙伴應該知道我們大部分時間都是在"燒車"-(也就是車子不行的在賽道上進行測試)，特別是調試PID或者是發(fā)現(xiàn)識別算法的Bug以后，要么就是去拿車過來燒錄，要么就是拿著筆記本過去進行燒錄，這樣有時候還真是體力活，后來無意間看來一篇技術報告談到了遠程無線升級，當時自己調參數(shù)也是用藍牙調試，便開始研究這個功能，折騰一段時間，因為需要對芯片的啟動過程等等進一步的熟悉，不過后面確實挺方便的，基本上換了電池以后我就只需要坐著寫代碼升級即可。

    至于到了現(xiàn)在的實際工作過程中，這種升級功能的需求成了軟件設計的必備項目，那有小伙伴可能就會問了:我覺得用燒錄器燒錄挺快的呀，每次想要升級直接用燒錄盒燒錄不就行了嗎？好，那比如說現(xiàn)在你在深圳，客戶在北京，你還得每次還要跑到客戶現(xiàn)場去升級嗎?到了客戶現(xiàn)場難道你還要拆客戶的機器插上燒錄器嗎？實在是太麻煩了，還是選擇遠程升級吧，同時IAP還會有更加嚴格的測試要求，比如燒錄過程中的斷電，斷網(wǎng)絡等等系統(tǒng)的動作和后續(xù)修護問題都是要進行考慮和設計的。

    對于我們的MCU現(xiàn)在大部分的都是使用Flash來存儲程序，同時程序內部也會有讀寫Flash的接口函數(shù)，中斷也可以方便的重定位，這樣就非常適合IAP程序的開發(fā)。

    作者這里畫了一張現(xiàn)在目前比較普遍的升級軟件設計圖:

    解析一下:我們把MCU的Flash分區(qū)分為如上圖所示的三個部分，Bootloader就是我們所要編寫的啟動程序，App程序為項目的實際應用程序，Param區(qū)域是用于存儲相應的版本App的版本信息以及完整性校驗標志序列等傳遞數(shù)據(jù)區(qū)域。

    工作方式1:當MCU啟動以后運行Bootloader程序，檢測到Param參數(shù)區(qū)域是否存在App記錄，如果存在App直接運行App程序即可，如果不存在，則向PC機請求App文件。

    工作方式2:當MCU運行App過程中，接收到PC機的升級請求，更新Param參數(shù)區(qū)域，并跳轉到BootLoader進行App程序的接受和升級，升級完成以后處理Param參數(shù)區(qū)域并運行對應的新App程序。

    V1.0算是比較常規(guī)的應用案例，我們都知道對MCU內部Flash進行編程一般會有解鎖、擦除、寫入和驗證幾個階段，當我們擦除原來MCU存儲的App程序以后如果手頭上沒有相關的固件，基本上就不能恢復了，這樣如果我們想退回到之前的版本不可能了！于是升級方案還需要在改善一下。

    為了解決V1.0提出的問題我們App分成了兩部分如下圖所示:

    解析一下:上面兩張圖的原理是一樣的，都是把接收到的新App保存起來(如果你用于備份老的App也是可以的)，圖1是通過把MCU內部Flash進行劃分，一部分用于存儲新App，另外一部分是原來運行的App區(qū)域，這樣的話，當我們通過bootloader接收完完整的新App進行校驗、解密處理以后便可以寫入到平時運行的App區(qū)域，從而防止了V1.0在升級過程中掉電、通信異常導致擦除了App的問題。

    同時，我們也可以把上一版本App備份到我們預留的內部Flash或者外部存儲設備中，如果想還原系統(tǒng)即可直接通過PC發(fā)送相應命令進行恢復即可。

    好了，又有小伙伴提出問題，大家都知道我們自己編寫的BootLoader是非常靈活的，可以支持多種通信協(xié)議的升級模式，不過在前期我們可能沒有考慮完善，后續(xù)想進一步完善相應功能就需要我們對Bootloader進行升級，那么我們可以通過App對Bootloader進行升級操作，一般這種方式就可以滿足需求，不過如果在升級BootLoader過程中發(fā)生故障，那Bootloader全部被擦除導致整個MCU變成了個磚頭。好吧，是時候上V3.0版本的IAP程序了。

    為了解決V2.0問題，作者設計了第三種升級方式:

    解析一下:在V2.0的基礎上我們增加了Bootloader2，對于Bootloader1相當于固化在MCU中自定義的一種升級方式，而Bootloader2是可以根據(jù)我們啟動升級需求進行升級的區(qū)域，這樣即使在升級過程中擦除，我們也可以通過BootLoader1或者App2來進行恢復Bootloader2。

    不過具體的實現(xiàn)過程會設計到較多的邏輯處理，大家在實現(xiàn)該方案的同時需要前期進行軟件上的設計和梳理。

    對于IAP軟件方案作者就分享到這里，大家在選擇在線升級方案的同時需要結合自身項目的需求來考量，對于具體的實現(xiàn)過程還是有很多技術細節(jié)需要注意的，比如代碼的地址鏈接、中斷的重定位方案、軟件的加密等等，后續(xù)有時間再針對具體的技術細節(jié)進行分享。

    好了，這里是公眾號:“最后一個bug”，一個為大家打造的技術知識提升基地。同時非常感謝各位小伙伴的支持，我們下期精彩見！

推薦好文  點擊藍色字體即可跳轉

【連載】重溫C++之面向對象（第一篇）

頓悟,神秘的register關鍵字(C語言篇) 

【典藏】深度剖析單片機程序的運行(C程序版) 

【連載】通過"庫文件"學單片機驅動編程(5)-完結篇

 C語言為什么一般不在.h中定義函數(shù)或者變量?(精華)

手把手教你寫Modbus-RTU協(xié)議(理論篇)

深度剖析"bit序"與"字節(jié)序"(追思永念)

聽說因為代碼沒"對齊"程序就奔了?(深度剖析)

【典藏】自制小型GUI界面框架(設計思想篇)