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解決方案

關(guān)于MCU的燒錄，下載與其他接口的比較（一）

發(fā)布時(shí)間：2019-05-22

今天呢，犯了一個(gè)很嚴(yán)重的錯(cuò)誤，我不知道這會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響，但我知道，如果我以后再?zèng)]有具體的了解，仔細(xì)認(rèn)真地觀察，認(rèn)證，只會(huì)滑到無底的深淵。做技術(shù)來不得半點(diǎn)虛假，切記一知半解，凡事都要弄得清楚明白，認(rèn)識(shí)東西是有順序的，從簡(jiǎn)單到困難，從外觀，到內(nèi)部，一個(gè)東西起什么樣的作用，為什么會(huì)起這樣的作用，也是很重要的，一直以來，我都認(rèn)為自己是一個(gè)很較真的人，但最近發(fā)現(xiàn)，我都沒有把把這優(yōu)點(diǎn)用到正地方，好了，開始今天的正題，今天，講的是我犯的一個(gè)錯(cuò)誤，一個(gè)技術(shù)不該犯得錯(cuò)誤。

這篇文章是給自己提個(gè)醒，給自己一個(gè)承諾，不要馬虎，不要想當(dāng)然，也不要沖動(dòng)，不要得過且過，學(xué)習(xí)不痛苦，那就不是學(xué)習(xí)，成長(zhǎng)不痛苦，那叫什么成長(zhǎng)。

好，上主題

眾所周知，MCU都會(huì)有調(diào)試，燒錄，下載的工具，比如JLINK,STLINK,NULINK,等很多，不同廠家，不同品牌幾乎都會(huì)有他們自己燒錄，下載的方式，那么今天我給大家講講從各種燒錄器的歷史，廠家，和他們的硬件部分的不同，至于軟件部分，有些東西我也不是很清楚，所以，等我了解清楚之后，我在進(jìn)行講解。如果見到這篇文章得人恰好懂得這一部分，或者是有人愿意指導(dǎo)或一起學(xué)習(xí)，歡迎交流，我也要向您虛心受教，本文雖是經(jīng)過仔細(xì)驗(yàn)證，但是總會(huì)有些紕漏，歡迎指正。

首先講講新唐的燒錄方式：

再講之前，有必要先講講ICP,IAP,ISP的關(guān)系

我之前也一直搞不太清楚他們之間的區(qū)別。今天查了資料后總結(jié)整理如下。

ISP：In System Programing 在系統(tǒng)編程
IAP：In applicating Programing 在應(yīng)用編程
ICP：In Circuit Programing 在電路編程

區(qū)別：
1、ISP是把房子拆了再重造一間，那么在造好之前當(dāng)然是不能住人的啦！
2、IAP是在造好的房子里邊進(jìn)行一些裝修，裝修的時(shí)候人還住在里面！
3、ICP是在電路編程，是LPC芯片的編程方式，相當(dāng)于ATMEL的ISP，而LPC的ISP就相當(dāng)于ATMEL的IAP了。

ISP是指可以在板級(jí)上進(jìn)行編程，而不用把芯片拆下來放到燒寫器中，即不脫離系統(tǒng)，所以稱作“在系統(tǒng)編程”，它是對(duì)整個(gè)程序的擦除和寫入，通過單片機(jī)專用的串行編程接口對(duì)單片機(jī)內(nèi)部的Flash存儲(chǔ)器進(jìn)行編程。即使芯片焊接在電路板上，只要留出和上位機(jī)接口的串行口就能進(jìn)行燒寫。

IAP同樣是在板級(jí)上進(jìn)行編程，MCU獲取新代碼并對(duì)程序的某部分重新編程，即可用程序來改變程序，修改程序的一部分達(dá)到升級(jí)、消除bug的目的，而不影響系統(tǒng)的其它部分，燒寫過程中程序可以繼續(xù)運(yùn)行，另外接口程序是自已寫的，這樣可以進(jìn)行遠(yuǎn)程升級(jí)而不影響應(yīng)用。IAP的實(shí)現(xiàn)更加靈活,通常可利用單片機(jī)的串行口接到計(jì)算機(jī)的RS232口，通過專門設(shè)計(jì)的固件程序來編程內(nèi)部存儲(chǔ)器。

ISP、IAP、ICP與傳統(tǒng)燒寫方式的區(qū)別

1)在開發(fā)階段
改code時(shí), 不再需要將MCU從板子上拔起來, 拿到燒錄器上燒, 然后再裝回去. 可以直接利用ISP/ICP Programmer做板上燒錄, 為開發(fā)者提供了極大的便利性.
2)在量產(chǎn)階段
客戶可以采用”先焊到板子上再燒code”的方式, 將燒code的動(dòng)作安排在生產(chǎn)線的某一站.
那么傳統(tǒng)的方式 (先將code燒好再焊到板子上)有什么缺點(diǎn)?
傳統(tǒng)的方式是這樣的: 拆封–>從tray盤取出chip–>燒錄–>把chip放回tray盤.
這樣的流程比起上面建議的方式: 增加了燒錄時(shí)間, 容易造成QFP包裝的chip彎腳, 或忘了燒code即放回tray盤.
3)在成品階段
已組裝好的成品若要改code, 可以透過預(yù)留的接口, 利用ISP或ICP, 更新MCU, 不需要拆機(jī).
什么是 IAP (In-Application Programming)?
IAP指的是, MCU在運(yùn)行的狀態(tài)下, 利用ISP的機(jī)制, 不透過外接工具 (例如: ISP Programmer) 的幫忙, 去更新APROM, DataFlash 或 CONFIG. 要實(shí)現(xiàn)這種功能,
系統(tǒng)必須有取得更新數(shù)據(jù)的能力, 例如: 處于某一種聯(lián)機(jī)的狀態(tài).
(注: 有時(shí)候, ISP/IAP的分別并不是那么清楚!)

現(xiàn)在單獨(dú)說一說它們：

ISP（In-System Programming）在系統(tǒng)可編程，指電路板上的空白器件可以編程寫入最終用戶代碼，而不需要從電路板上取下器件，已經(jīng)編程的器件也可以用ISP方式擦除或再編程。ISP技術(shù)是未來發(fā)展方向。
　　ISP的工作原理
　　ISP 的實(shí)現(xiàn)相對(duì)要簡(jiǎn)單一些，一般通用做法是內(nèi)部的存儲(chǔ)器可以由上位機(jī)的軟件通過串口來進(jìn)行改寫。對(duì)于單片機(jī)來講可以通過SPI或其它的串行接口接收上位機(jī)傳來的數(shù)據(jù)并寫入存儲(chǔ)器中。所以即使我們將芯片焊接在電路板上，只要留出和上位機(jī)接口的這個(gè)串口，就可以實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部存儲(chǔ)器的改寫，而無須再取下芯片。
　　ISP的優(yōu)點(diǎn)
　　ISP技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是不需要編程器就可以進(jìn)行單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)和開發(fā)，單片機(jī)芯片可以直接焊接到電路板上，調(diào)試結(jié)束即成成品，免去了調(diào)試時(shí)由于頻繁地插入取出芯片對(duì)芯片和電路板帶來的不便。

ICP的定義：ICP是一種串行編程方式，其通過一根時(shí)鐘線和一根數(shù)據(jù)線串行傳輸編程指令及數(shù)據(jù)。

ICP的特點(diǎn)：在產(chǎn)品發(fā)貨前，可以隨時(shí)裝載最新版軟件程序。

在開發(fā)過程中，不需將芯片從系統(tǒng)板上取下，即可實(shí)現(xiàn)重新編程。

不占用程序存儲(chǔ)空間（ISP要占用一定空間駐留ISP服務(wù)程序）。

不受串口的影響。

ICP的應(yīng)用：利用ICP的功能，實(shí)現(xiàn)在電路編程，可以提高電子產(chǎn)品的功能，甚至改變電子產(chǎn)業(yè)的科技。

IAP是In Application Programming的首字母縮寫，IAP是用戶自己的程序在運(yùn)行過程中對(duì)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(duì)產(chǎn)品中的固件程序進(jìn)行更新升級(jí)。

通常在用戶需要實(shí)現(xiàn)IAP功能時(shí)，即用戶程序運(yùn)行中作自身的更新操作，需要在設(shè)計(jì)固件程序時(shí)編寫兩個(gè)項(xiàng)目代碼，第一個(gè)項(xiàng)目程序不執(zhí)行正常的功能操作，而只是通過某種通信管道(如USB、USART)接收程序或數(shù)據(jù)，執(zhí)行對(duì)第二部分代碼的更新；第二個(gè)項(xiàng)目代碼才是真正的功能代碼。這兩部分項(xiàng)目代碼都同時(shí)燒錄在User Flash中，當(dāng)芯片上電后，首先是第一個(gè)項(xiàng)目代碼開始運(yùn)行，它作如下操作：

1）檢查是否需要對(duì)第二部分代碼進(jìn)行更新

2）如果不需要更新則轉(zhuǎn)到4）

3）執(zhí)行更新操作

4）跳轉(zhuǎn)到第二部分代碼執(zhí)行

第一部分代碼必須通過其它手段，如JTAG或ISP燒入；第二部分代碼可以使用第一部分代碼IAP功能燒入，也可以和第一部分代碼一道燒入，以后需要程序更新是再通過第一部分IAP代碼更新。

對(duì)于STM32來說，因?yàn)樗闹袛嘞蛄勘砦挥诔绦虼鎯?chǔ)器的最低地址區(qū)，為了使第一部分代碼能夠正確地響應(yīng)中斷，通常會(huì)安排第一部分代碼處于Flash的開始區(qū)域，而第二部分代碼緊隨其后。

在第二部分代碼開始執(zhí)行時(shí)，首先需要把CPU的中斷向量表映像到自己的向量表，然后再執(zhí)行其他的操作。

如果IAP程序被破壞，產(chǎn)品必須返廠才能重新燒寫程序，這是很麻煩并且非常耗費(fèi)時(shí)間和金錢的。針對(duì)這樣的需求，STM32在對(duì)Flash區(qū)域?qū)嵭凶x保護(hù)的同時(shí)，自動(dòng)地對(duì)用戶Flash區(qū)的開始4頁設(shè)置為寫保護(hù)，這樣可以有效地保證IAP程序(第一部分代碼)區(qū)域不會(huì)被意外地破壞。

好回到正題，不過我要先問一個(gè)問題，你知道什么是SWD接口么？

你可能知道JLINK的JTAG接口，先來一張圖，看看它們之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系：