[发明专利]基于STM32F4控制器的程序远程下载的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种嵌入式处理器，特别涉及一种基于STM32F4控制器的程序远程下载的实现方法。

背景技术

STM32F4是ARM最新的嵌入式处理器Cortex M4，常用于控制和信号处理功能混合的数字控制市场。该控制器(MCU)提高了运行速度，增加了信号处理功能，同时增加了浮点运算单元(FPU)、自适应实时加速器、32位多重AHB总线矩阵和多通道DMA控制器、数字信号控制器(DSC) 等多个新特性。其集成度较高，功耗较低，内置最高1MB片上Flash，192KB SRAM，正常工作频率为168MHz，因此得到了广泛的应用。对于STM32F4系列产品，其程序启动运行及程序下载方式有好几种，但都需要硬件的下载器，如JLINK，对于程序更新非常不方便。

STM32F4启动方式及程序下载：STM32F4系列产品上电启动时按照其硬件启动管脚BOOT1和BOOT0决定，如表1所示STM32F4系列启动管脚配置。对于不同的启动方式，程序驻扎空间也不同，表2列出了STM32F407存储区域配置情况。通常用户应用程序烧写在闪存Flash中，因此硬件配置成BOOT0为接地。当在调试过程中为了测试结果，也经常在内嵌SRAM中测试，此时需要配置成BOOT1和0均接成高电平。另外STM32F4还提供了系统存储区启动的方式，即将BOOT1-0接成01。此方式主要目的是为了使用ST公司提供的Flash Loader通过串口下载用户程序的方法。但是这种方式必须执行ST的Flash Loader程序，并且最不方便的是必须在烧写程序时，配置BOOT1-0为01，烧好以后将BOOT0改接为地。通常下载程序主要通过开发器或下载器如JLINK等实现，在Keil uvision MDK集成开发环境中，JLINK可以同时作为调试器，并且可以实现单步调试。

表1 

表2 

为了弥补下载程序时需要修改硬件管脚配置的情况，可以将下载驱动部分写入应用程序中，即将应用程序设计成两大部分，第一部分称为系统启动加载器Boot Loader，其主要功能是实现后续用户应用程序的更新下载，另一部分是真正的用户应用程序的功能实现。

发明内容

本发明是针对对于STM32F4系列产品，其程序启动运行及程序下载都需要硬件的下载器，使用不便的问题，提出了一种基于STM32F4控制器的程序远程下载的实现方法，首先分析了STM32F4启动方式及程序下载，然后实现了STM32F4_bootloader的下载程序，应用该下载程序，提出了修改应用程序的方法，从而实现应用程序的纯软件下载。然后提出通过网络实现应用程序的远程下载。实现了在PC上位机直接通过串口实现程序更新，解决STM32F4控制器下载程序需要硬件下载器的不便性。

本发明的技术方案为：一种基于STM32F4控制器的程序远程下载的实现方法，包括如下具体步骤：

1）将STM32F4的引导加载程序bootloader通过上位机的串口与STM32F4系统连接，程序开始后即进行STM32F4系统初始化和参数设置，同时解锁STM32F4系统Flash，以备Flash的读写操作，初始化串口，开启串口中断，STM32F4系统和上位机的通信完全通过串口的STM32F4_bootloader来实现；

2）STM32F4_bootloader每隔1秒向串口输出信息，同时检测上位机是否发送程序重下载命令信息，如果5秒内没有收到串口信息，则系统自动运行在Flash固定位置的用户应用程序，如5秒内收到上位机数据，则通过串口输出菜单信息，用户选择使用STM32F4_bootloader处理用户程序；

3）若用户输入‘1’，则进行程序下载，通过串口将上位机中已经编译连接后的*.bin文件下载到STM32F4的内部Flash固定位置中；若用户输入‘2’则进行逆过程，将STM32F4内部Flash固定位置中的内容上传到上位机文件；若用户输入‘3’则进行用户程序的自动执行，从STM32F4内部FLASH固定位置开始执行程序。

所述串口的发送接收数据采用了YMODEM协议。