Bootloader 万能实现逻辑 5.00

发布于 2022-10-08 13:24:44 浏览：2793 订阅该版

仓库地址：https://github.com/loogg/agile_upgrade_mcu_demos

一般 `Bootloader` 实现的逻辑如下：

![boot1.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20221008/e242e8f6ad43ad14f83e9dfaffaee156.png "boot1.png")

这种方式适合于简单的裸机程序或可控的 OS 程序（即所有外设硬件都可把控），在准备环境的时候将其全部关闭。

但对于一些复杂的或者 OS 中轮子已造好的程序，有一些因素不花时间研究无法把控，在准备环境时很可能就会遗漏一些未关闭导致出各种各样的问题。

这里提供一种 **万能** 方法：

```C
- 利用芯片中的不受软件复位影响的可供用户使用的寄存器 (如 STM32 中的备份寄存器)。
- 在需要跳入 APP 运行时将该寄存器赋值然后软件复位。
- 在 OS 还没初始化时判断该寄存器值，如果需要跳转只需要简单的准备环境即可跳转。
```

![boot2.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20221008/7779a1438fca6b5e85c08591d4bf1bee.png "boot2.png")

该方法可以使 `Bootloader` 就作为一个 OS 应用程序开发，需要跳转的时候就操作一下寄存器并软件复位即可。

该仓库下所有的 `Bootloader` 例子均使用此方法。

以正点原子探索者开发板的 `STM32F4` 为例，将 `system_stm32f4xx.c` 文件的 `SystemInit` 函数修改：

```C
void boot_start_application(void);
void SystemInit(void)
{
  boot_start_application();

...
}
```

`boot_start_application` 的实现为：

```C
typedef void (*boot_app_func)(void);
void boot_start_application(void) {
    __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
    HAL_PWR_EnableBkUpAccess();

RTC_HandleTypeDef RTC_Handler = {0};
    RTC_Handler.Instance = RTC;
    uint32_t bkp_data = HAL_RTCEx_BKUPRead(&RTC_Handler, BOOT_BKP);
    HAL_RTCEx_BKUPWrite(&RTC_Handler, BOOT_BKP, 0);

if (bkp_data != 0xA5A5) return;

boot_app_func app_func = NULL;
    uint32_t app_addr = BOOT_APP_ADDR;
    if (((*(__IO uint32_t *)(app_addr + 4)) & 0xff000000) != 0x08000000) return;

/* 栈顶地址在 128K RAM 间 */
    if (((*(__IO uint32_t *)app_addr) - 0x20000000) >= (STM32_SRAM_SIZE * 1024)) return;

app_func = (boot_app_func) * (__IO uint32_t *)(app_addr + 4);
    /* Configure main stack */
    __set_MSP(*(__IO uint32_t *)app_addr);
    /* jump to application */
    app_func();
}
```

设置寄存器并软件复位的实现为：

```C
static void boot_app_enable(void) {
    __disable_irq();
    RTC_HandleTypeDef RTC_Handler = {0};
    RTC_Handler.Instance = RTC;
    HAL_RTCEx_BKUPWrite(&RTC_Handler, BOOT_BKP, 0xA5A5);
    HAL_NVIC_SystemReset();
}
```