第八章 STM32之IAP编程
1、IAP简介
IAP（In Application Programming）即在应用编程，IAP是用户自己的程序在允许过程中对User Flash的部分区域进行烧写，目的是为了产品发布后，可以方便地通过预留地通信口对产品中地固件程序进行更新升级。
2、 程序执行流程
STM32正常的程序运行流程是通过JTAG/SWD或者串口将APP下载到以0x08000000开始的地址空间中，先存储中断向量表，然后存储对应的中断服务函数入口地址，最后是主程序main。程序执行过程中，如果发生中断请求会跳转到中断向量表去查询中断号，并进入对应的中断入口执行完成后回到中断发生打断的断点处。
加入了IAP后程序执行流程如图所示：
加入了IAP后，APP还是从0x08000000开始存储，依旧是中断向量表、中断入口函数、main函数，只不过在main函数中添加了一个IAP功能，这个函数主要是将通过串口、网口、USB等外设通信接口接收到的bin文件加载到程序存储的某个未使用的地址空间中。这个bin文件中也是完整的程序包括：中断向量表、中断入口函数、main函数等。加载完成后，可以使用IAP将程序的执行指针PC跳转到新添加的bin文件的地址头部，也就是整个程序只执行bin文件的功能。
3、IAP下载流程
STM32正常使用中，用户应用程序存储在以0x08000000开头的地址空间中，ST公司的程序引导文件bootloader存储在0x1FFFF000 - 0x1FFF F7FF中。使用串口下载代码就会通过bootloader才能将用户应用程序下载到以0x08000000开头的地址空间中，使用JTAG/SWD可以直接将代码下载到以0x08000000开头的地址空间中。下载流程如图所示
IAP下载流程就是在原本正常执行的程序中，添加了自己编写的bootloader（这个和STM官方地bootloader没有关系）通过外设接收bin文件（这个时候文件存在闪存中，SRAM的某个区域中[可自定义开始地址]）然后保存到code程序存储区中。 这里可以选择直接bin中的程序，或者跳转到bin程序中，依旧执行以前老版本的程序。
4、APP程序起始地址设置方法
也就是说，一个code区域中，存放了STM32芯片本身自带的bootloader，和用户开发的APP1，以及即将存入进来的APP2。系统提供的bootloader的地址空间时固定的，APP1的起始地址可以默认为0x08000000，大小可以通过Keil来查看当前APP所占内存时多少。
4.1 Code区内存
Code区的地址是从0x00000000-0x1FFFFFFF的512M空间，主要实现存储用户自定义代码和ST官方提供的bootloader。
bootloader存放在 0x1FFF F000 - 0x1FFF F7FF的2K的地址空间中
用户选择字节存放在0x1FFF F8000 - 0x1FFF F80F的16K地址空间中
用户自定义代码存放在 0x0800 0000 - 0x0804 0000 的256K地址空间中
CPU：STM32F103RCT6，LQFP64，FLASH:256KB，SRAM：48KB；
flash起始地址为0x8000000，大小为0x4000(16进制)—>262144字节(10进制)—>256KB。地址空间为：0x08000000 - 0x0803FFFF
RAM起始地址为0x20000000，大小为0xC000(16进制)—>49125字节(10进制)—>48KB。地址空间为：0x20000000 - 0x2000BFFF
4.2 APP地址设置
针对于用户开发的程序，需要知道程序会占用多大的内存（ROM和RAM）使用Keil对程序进行编译生成内容code、RO-data等
在keil编译后，会生成如图所示
Code： 程序代码，存储在rom中
RO-data：只读数据，存储在rom中
RW-data：可读可写数据，即存在ram中，也存储在rom中
ZI-data：未初始化数据，上电后在ram中划分一个区域统一存储
程序占用ROM = code + RO-data + RW-data
RAM = RW-data + ZI-data
在下载代码时，需要设置代码下载的起始地址，0x08000000是ROM的起始地址，0x02000000是RAM的起始地址，RAM是数据存储器，存储的是零时数据，每次执行不同程序，RAM都是从0x02000000开始。
这里设置了起始地址，会将程序29.7KB大小依次存入到以0x08000000（实际上是0x08000000+0x04 偏移地址）开头的地址空间中。全局变量，动态分配内存、局部变量等存在RAM中从0x02000000开始的地址空间，最大存到0x02000000 + 0xC0000
APP2
APP2的内存使用为ROM=30420+6804+256=37580->0x92CC->36.67K
RAM = 356+2012=2368->0x940->2.31K
最终，在code区呈现的状态为：
APP1存储在以0x08000000到0x080076C8的地址空间中，STM32F103RCT6有256K的用户程序地址空间，所以这里设备APP2的起始地址空间为0x08010000能够实现将APP1和APP2同时存入flash中。
只考虑APP1和APP2的ROM地址不发生冲突，为什么不考虑RAM是否发生冲突？？？
对于代码来说，所有的数据都是存放在ROM中，然后在初始化过程中，会清空以前RAM中的内容，将全局变量、内存分配等存放在RAM中。所有RAM中的内容是不会发生冲突的。
APP1正在运行，跳转到执行APP2时，会清空RAM中内容重新填入，也就是说同一时刻只有一个APP能使用RAM。
5、串口接收bin文件
5.1 如何生成bin文件
要想生成bin文件，需要在keil中进行一些配置，如图所示（先生成hex文件，然后将hex文件变为bin文件）
这个地方添加的地址为：
E:\KeilMDK\ARM\ARMCC\bin\fromelf.exe --bin -o ..\OBJ|LED.axf
E:\KeilMDK\ARM\ARMCC\bin\fromelf.exe --bin -o ../../Output/atk_f429.bin ../../Output/atk_f429.axf
前面为Keil中 fromelf.exe的路径，后面为这个工程生成的.axf路径，这里添加的是相对路径。点击编译，会在OBJ目录下生成一个.bin文件。
5.2 串口接收bin文件
配置好后，编辑编译在文件生成路径下会生成一个bin文件
使用串口工具，打开这个bin文件，然后点击上传。
这里第一个APP能够接收这个bin文件是因为在程序中编写了bootloader，实现串口接收数据，并将数据存入到Flash中。
6、IAP代码实现
6.1 写入程序
传入写入flash的起始地址，数据数组和数据大小
参考第七章 STM32内部FLASH读写，每次对flash是半字，也就是uint16类型。每次以1024个uint16写入到flash中。
如果APP为3.4K，也就是执行一次for 会写入2k uint8的数据，剩余的1.4k从if（i）中写入到flash中
6.2 跳转到应用程序起始地址
在iap_load_app()函数中，接收到的数据，首先存储在SRAM中，然后再写入到flash中，
这里使用appxaddr检测栈顶地址是否合法（这里有个疑惑，为啥appxaddr == 0x0801000 与上一个值会是0x20000000）：这是因为STM32程序的前两个字（8字节）必须是栈顶地址和复位向量表。
也是就算是如果设置0x08010000为程序的起始地址，这个地址存储的栈顶地址，栈顶地址一定是指向SRAM（0x200000000~2001FFFF之间 具体要根据不同芯片，有不同的SRAM大小）。所以，0x08010000 的地址指向 0x20000000+size的区域。为什么appxaddr+4是因为复位向量表的地址是这个，程序也是从复位开始执行的