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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)布時間：2019-05-22

今天呢，犯了一個很嚴重的錯誤，我不知道這會產(chǎn)生什么樣的影響，但我知道，如果我以后再沒有具體的了解，仔細認真地觀察，認證，只會滑到無底的深淵。做技術(shù)來不得半點虛假，切記一知半解，凡事都要弄得清楚明白，認識東西是有順序的，從簡單到困難，從外觀，到內(nèi)部，一個東西起什么樣的作用，為什么會起這樣的作用，也是很重要的，一直以來，我都認為自己是一個很較真的人，但最近發(fā)現(xiàn)，我都沒有把把這優(yōu)點用到正地方，好了，開始今天的正題，今天，講的是我犯的一個錯誤，一個技術(shù)不該犯得錯誤。

這篇文章是給自己提個醒，給自己一個承諾，不要馬虎，不要想當然，也不要沖動，不要得過且過，學習不痛苦，那就不是學習，成長不痛苦，那叫什么成長。

好，上主題

眾所周知，MCU都會有調(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)或一起學習，歡迎交流，我也要向您虛心受教，本文雖是經(jīng)過仔細驗證，但是總會有些紕漏，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，那么在造好之前當然是不能住人的啦！
2、IAP是在造好的房子里邊進行一些裝修，裝修的時候人還住在里面！
3、ICP是在電路編程，是LPC芯片的編程方式，相當于ATMEL的ISP，而LPC的ISP就相當于ATMEL的IAP了。

ISP是指可以在板級上進行編程，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”，它是對整個程序的擦除和寫入，通過單片機專用的串行編程接口對單片機內(nèi)部的Flash存儲器進行編程。即使芯片焊接在電路板上，只要留出和上位機接口的串行口就能進行燒寫。

IAP同樣是在板級上進行編程，MCU獲取新代碼并對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到升級、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)運行，另外接口程序是自已寫的，這樣可以進行遠程升級而不影響應(yīng)用。IAP的實現(xiàn)更加靈活,通�？衫脝纹瑱C的串行口接到計算機的RS232口，通過專門設(shè)計的固件程序來編程內(nèi)部存儲器。

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, 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?
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.
什么是 IAP (In-Application Programming)?
IAP指的是, MCU在運行的狀態(tài)下, 利用ISP的機制, 不透過外接工具 (例如: ISP Programmer) 的幫忙, 去更新APROM, DataFlash 或 CONFIG. 要實現(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)機的狀態(tài).
(注: 有時候, ISP/IAP的分別并不是那么清楚!)

現(xiàn)在單獨說一說它們：

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 的實現(xiàn)相對要簡單一些，一般通用做法是內(nèi)部的存儲器可以由上位機的軟件通過串口來進行改寫。對于單片機來講可以通過SPI或其它的串行接口接收上位機傳來的數(shù)據(jù)并寫入存儲器中。所以即使我們將芯片焊接在電路板上，只要留出和上位機接口的這個串口，就可以實現(xiàn)芯片內(nèi)部存儲器的改寫，而無須再取下芯片。
　　ISP的優(yōu)點
　　ISP技術(shù)的優(yōu)勢是不需要編程器就可以進行單片機的實驗和開發(fā)，單片機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)試時由于頻繁地插入取出芯片對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：在產(chǎn)品發(fā)貨前，可以隨時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，即可實現(xiàn)重新編程。

不占用程序存儲空間（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行過程中對User Flash的部分區(qū)域進行燒寫，目的是為了在產(chǎn)品發(fā)布后可以方便地通過預(yù)留的通信口對產(chǎn)品中的固件程序進行更新升級。

通常在用戶需要實現(xiàn)IAP功能時，即用戶程序運行中作自身的更新操作，需要在設(shè)計固件程序時編寫兩個項目代碼，第一個項目程序不執(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)行對第二部分代碼的更新；第二個項目代碼才是真正的功能代碼。這兩部分項目代碼都同時燒錄在User Flash中，當芯片上電后，首先是第一個項目代碼開始運行，它作如下操作：

1）檢查是否需要對第二部分代碼進行更新

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。

對于STM32來說，因為它的中斷向量表位于程序存儲器的最低地址區(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，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時間和金錢的。針對這樣的需求，STM32在對Flash區(qū)域?qū)嵭凶x保護的同時，自動地對用戶Flash區(qū)的開始4頁設(shè)置為寫保護，這樣可以有效地保證IAP程序(第一部分代碼)區(qū)域不會被意外地破壞。

好回到正題，不過我要先問一個問題，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，看看它們之間的對應(yīng)關(guān)系：