STM32 Bootloader
要解決的問題
- 升級韌體很麻煩，開機殼短路兩個點上電洗掉程式，最後再用JTAG寫程式
- 但是裝置接在CAN bus，為什麼不能用CAN更新軟體，省掉上面步驟？
- Atollic這份文件把bootloader講解得很詳細
Flash規劃
STM32F103C8T6的page size是1KB
- Page[7:0] bootloader
- Page[15:8] main program
- Page[23:16] program to upgrade
- Page[62] bootloader NVRAM
- Page[63] main program NVRAM
我的程式不大，直接多放一份program to update也還好，程式運行中把軟體寫入此區域。重新開機，bootloader偵測到更新需求，把program to update覆蓋main memory完成更新後，再正常開機。所以bootloader邏輯很簡單
if bootloader_nvram_update == True
copy program_to_upgrade to main_program
Jump to main program
修改main program
本來主程式放在Flash開頭，現在被放到8K開始，我們要告訴linker script搬家了
也要告訴軟體，中斷向量表搬家了
主程式的修改就這樣，很簡單吧！
產生bootloader
bootloader也許會精雕細琢壓code size；但是我很懶，stm32cubemx直接產生，畢竟最後我也要讀寫Flash，有現成driver用就是爽
打開main.c，照著Atollic的文件抄，記得加上__disable_irq()才不會噴出hard fault。我也懶得找原因了，推測是跳入主程式時，也許會摸到某些保護跑飛。反正多一行就搞定，別太折磨自己了
實際的PM開銷約3K左右，就可以跳轉入主程式了
燒錄和Debug
現在MCU有兩個子專案，有兩個ELF file，代表要分兩步讓一顆MCU正常使用
- 我用Segger ozone，先載入bootloader.jdebug，燒寫bootloader到page[7:0]，不碰其他地方
- 原本專案就有一個stm32.jdebug，燒寫主程式到page[15:8]
Segger Ozone文件有描述怎麼做得聰明一點，一個jdebug file就可以同時處理兩個ELF；不過我偏好讓事情簡單一點，Tool背後不要做太多事
所以開發者的習慣變這樣，想debug哪裡就開哪區，就是人要明確地意識到自己在查哪裡
- 修改主程式，編譯後用stm32.jdebug燒錄和debug
- 修改bootloader，編譯後用bootloader.jdebug，在跳轉到main program之前都能debug
如果要量產，程式編譯完會產生兩個hex檔，他們可以合併起來
結論
- Bootloader的精隨是重新定義中斷向量表跳轉程式，Atollic的文件寫得比我好100倍，真的看不懂網路上也有中文資料可查，原理講解請找專業
- 這篇文章特別解釋，已經會動的專案，怎麼加上bootloader，還有toolchain怎麼調整。不敢說是best practice，起碼流程有稍微想一想，第一次下手可以參考
- 跳轉入主程式前，增加一層bootloader，確實能大幅增加軟體彈性
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