跳转到stm32f4上的第二个固件

Question

我正在为 stm32 上的应用程序运行构建引导加载程序。这样做的目的是能够更新主应用程序。

由于我们的软件非常模块化，我的想法是只配置它的最小版本。所有初始化都是相同的，它跳转到包含所有引导加载程序功能的 main 函数（检查外部闪存上是否有新固件可用，如果是，则将其写入内部闪存），最后跳转到实际的应用程序 - 重新进行初始化，但这次使用额外的外围设备等，最终调用真正的 main.

内部flash上的内存布局是这样的

|0x08000000 boot loader
|----------------------
|0x08006000 application

bootloader 主要是这样的

extern void CallApplication(void);

int main(void) {
    printf("starting bootloader\n");

    printf("will jump to " TOSTRING(APP_START_ADDRESS) "\n");

    CallApplication();

    return 0;
}

其中 CallApplication 是用汇编语言编写的

#define VTABLE_START_ADDRESS APP_START_ADDRESS
#define NVIC_VTABLE 0xE000ED08  // Vector Table Offset

    .globl CallApplication
    .thumb_func
CallApplication:
    // Set the application's vector table start address.
    movw    r0, #(VTABLE_START_ADDRESS & 0xffff)
    movt    r0, #(VTABLE_START_ADDRESS >> 16)
    movw    r1, #(NVIC_VTABLE & 0xffff)
    movt    r1, #(NVIC_VTABLE >> 16)
    str     r0, [r1]

    // Load the stack pointer from the application's vector table.
    ldr     sp, [r0]

    // Load the initial PC from the application's vector table and branch to
    // the application's entry point.
    ldr     r0, [r0, #4]
    bx      r0

这几乎可以工作 - 'real' 应用程序被调用，进行初始化但最终由于未知原因崩溃。有趣的是，引导加载程序 (0x080022ae) 的故障 ISR 被调用，而不是实际应用程序 (> 0x08006000) 的故障 ISR，因此设置新向量 table 显然失败了.

2016-02-11 00:21:16,958 - INFO # init UART
2016-02-11 00:21:16,963 - INFO # Application:   boot_loader
2016-02-11 00:21:16,973 - INFO # -- init done, starting main --
2016-02-11 00:21:16,974 - INFO # starting bootloader
2016-02-11 00:21:16,976 - INFO # will jump to 0x8006000
2016-02-11 00:21:16,978 - INFO # init UART
2016-02-11 00:21:16,985 - INFO # Application:   hello_world
2016-02-11 00:21:17,797 - INFO # -- init done, starting main --
(hard fault led starts flashing)

我在这里错过了什么？

主应用程序的链接描述文件定义

MEMORY
{
  FLASH (rx)      : ORIGIN = 0x08006000, LENGTH = 488K
  SRAM (xrw)      : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 128K
}

而引导加载程序

MEMORY
{
  FLASH (rx)      : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 24K
  SRAM (xrw)      : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 128K
}

其余的共享

SECTIONS
{
    .text :
    {
        _text = .;

        /*
         * The vector table must be placed to the top of the
         * memory map. To achieve this, it was assigned to a 
         * special section called ".isr_vector"
         */
        KEEP(*(.isr_vector))

        /* followed by .text and .rodata: */
        *(.text*)
        *(.rodata*)

        _etext = .;
    } > FLASH

    /* Just to make sure that the contents does not exceed the flash size */
    . = ORIGIN(FLASH) + LENGTH(FLASH);


    /*
     * .data and .bss are placed into SRAM:
     */
    .data : AT(ADDR(.text) + SIZEOF(.text))
    {
        _data = .;
        *(.data*)
        _edata = .;
    } > SRAM

    .bss :
    {
        /* _bss and _ebss will be required during initialization */
        _bss = .;
        *(.bss*)
        _ebss = .;
    } > SRAM

    .aux : {
        . = ALIGN(4);
        *(.auxdata) /* .auxdata section */
        . = ALIGN(4);
    } > SRAM

    /* Just to make sure that the contents does not exceed the SRAM size */
    . = ORIGIN(SRAM) + LENGTH(SRAM);
}

编辑： 我重写了在 C 中设置 VTOR 的部分，以使我更清楚发生了什么，但我仍然在引导加载程序的 DefaultISR 中结束

printf("starting bootloader\n");

printf("will jump to " TOSTRING(APP_START_ADDRESS) "\n");

printf("before: %x\n", SCB->VTOR);

SCB->VTOR += APP_START_ADDRESS;

printf("after: %x\n", SCB->VTOR);

asm volatile("mov r0, #0x6000");
asm volatile("ldr sp, [r0]");
asm volatile("ldr r0, [r0, #4]");
asm volatile("bx r0");

产出

2016-02-11 23:49:31,833 - INFO # starting bootloader
2016-02-11 23:49:31,835 - INFO # will jump to 0x6000
2016-02-11 23:49:31,836 - INFO # before: 8000000
2016-02-11 23:49:31,837 - INFO # after: 8006000
2016-02-11 23:49:31,839 - INFO # init UART
2016-02-11 23:49:31,841 - INFO # …

Answer 1

HAL 的 CPU init 函数正在做

  /* Configure the Vector Table location add offset address ------------------*/
#ifdef VECT_TAB_SRAM
  SCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal SRAM */
#else
  SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal FLASH */
#endif

然后将我的设置覆盖为 SCB->VTOR。

移除后即可使用，无需其他魔法。

Answer 2

在我的例子中是 STM32L Cortex-M3，但我认为它的工作方式相同。

在引导加载程序中，禁用所有中断源（不屏蔽它们）后，我执行以下操作：

#define APP_LOCATION 0x08006000

typedef void (*pFunction)(void);
pFunction jump;
volatile uint32_t jumpAddress;
register uint32_t regMainStackPointer __ASM("msp");

void Jump( void ) {
    jumpAddress = *( volatile uint32_t* )( APP_LOCATION + 4 );
    jump = ( pFunction )jumpAddress;
    mainStackPointer = *( volatile uint32_t* )APP_LOCATION;
    jump();
}

在应用程序本身中，启用任何中断之前要做的第一件事是：

SCB->VTOR = 0x0x08006000;

这里的链接器是相等的。

我注意到你的代码有些奇怪：

SCB->VTOR += APP_START_ADDRESS;

如果APP_START_ADDRESS包含地址（0x08006000）而不是偏移量（0x6000），则VTOR中的结果值为0x08000000 + 0x08006000，也许问题出在这里？

如果您显示应用程序中的一些代码，可能会有所帮助。希望对你有帮助。

跳转到stm32f4上的第二个固件

Jumping to a second firmware on stm32f4

c

arm

stm32

cortex-m