2 R( @+ P8 Q& A4 ^. X. y
; w& }. S+ l+ S' j& `  Q# Z已经更新了实现方法和例子。
请查收附件，具体说明也在附件。
1 L& o& }4 Y. t& H: o9 _! R9 p帖子就不修改了。
1 r+ W; O: |  Y 三段式程序架构设计.rar (3.61 MB, 下载次数: 170)

2018-9-14 16:48 上传

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3 c) g5 B/ {6 B; ?% ~/ [程序架构设计

够用的硬件
能用的代码
9 |) m; n9 n6 c. X" B9 x实用的教程
屋脊雀工作室编撰 -201800906
官网：www.wujique.com
github:http://github.com/wujique/stm32f407
资料下载：https://pan.baidu.com/s/1bHUVe6X6tymktUHk_z91cA

---

! P5 e( w( c. D8 e8 o/ s  G

如果你认真看了前面的文档，会发现一个我们的教程跟其他教程的不同点：其他教程都是在教你如何用这个设备，我们说的是，如何给这个设备写驱动。其中，我们一直在强调的一点是，要提供良好的接口给应用使用。
, x. y/ {: }- d% |/ d5 L为什么呢？因为，一个复杂项目，底层通常是跟应用分开的。
4 z! n; ?( `% R6 X' Y! z' T3 f为了应付复杂的程序，通常需要一个大概的程序架构设计。下面，我们一起学习一种常见的程序架构设计。

2 ]1 t1 W( u! a( v为什么
$ {4 D; w1 d( s/ Y/ |) T# B- W

为什么需要架构设计呢？

固件更新
8 T. U. s+ B$ ?

到目前为止，下载程序，我们有两种方法：

• 通过串口下载，在下载过程中，需要控制boot管脚。
• 通过JTAG(SW)调试口下载。
  ; z6 @+ v0 y& [' A: M! j. Z

在真实产品开发中，调试口只存在于PCB上，预留测试点。没见过有产品外露调试口的。
有外露串口的，也有用牙签顶住一个小洞就能更新固件的，少，很少。
产品需要支持其他方式更新固件，例如U盘、USB、无线OTA更新方式。

) z1 b$ S/ r& R* }9 j* O

怎么做？

当前芯片基本上都支持IAP功能。
# d% f# v, E( l! E. t5 n简单的说，就是，在运行程序时，可以通过程序擦写FLASH，写新的程序到FLASH上。
那么我们可以通过IAP在应用更新固件。

应用和驱动分离

功能复杂，程序就大，人就多。
7 S* q- y. Q5 X( w4 u3 r遇到问题就扯皮。
有的公司，会将底层打包为库，丢给应用使用，应用将自己的程序跟底层库一起打包编译。
这样的方式，并不能解决问题。
9 \, a5 Q( F- j# A' D0 n0 w除了扯皮，也有实际问题。

• 多应用
  + f; ]: F7 _; o$ Y9 Z6 F) b* ^- ~有很多行业，一个设备，会卖给不同的客户，不同的客户就有不同的需求，就需要不同的程序。
  如果底层已一个BUG，需要修改，那么就需要发布N个程序。
• 升级压力
  如果程序比较大，例如驱动有200K，应用有200K，一起400K，那么，OTA就要传输400K。
  0 `2 E! W  M$ q9 s+ m: M! K如果两者分开，只有一个修改的时候，只需要OTA 200K。
• 促进发展
  2 `  E. W; j6 u8 {5 L如果将底层和APP分离，务必就有一套标准的接口。
  - \9 J& T9 U' M9 q4 X4 g

如何做？
( q# K; _/ J- h5 |" O6 X牵涉以下问题：

• 空间分配
  # `5 a& j6 e& ?* F0 Y驱动跟应用分离，意思是，驱动一个工程，单独编译。应用是另外一个工程，单独编译。
  4 @" F$ u' G& x3 i5 W那么FLASH和RAM空间就需要分开，通过分散加载文件实现。
  ) @0 [& L  J4 \2 V' Z: ?RAM，分开的是全局变量空间。临时变量用的是栈，不需要分开。
• 时间片
  1 B  |& F4 S0 l: v5 |+ F如果驱动没有时间片需求，那么驱动，就类似一堆库函数。应用只要调用就行了。
  如果驱动有要轮询的任务呢？
  + p$ V1 ?7 i1 l! P! V0 [* r

• 可以放在一个低优先级的定时器中轮询。-----不建议
• 去不放在一个函数中，让应用带着跑--------如果应用是小循环模式，带着跑很不方便。
• 上RTOS，驱动掌控RTOS，应用做为一个RTOS的一个任务----------强烈建议用这个方法。
  

• 接口
  应用如何调用底层接口呢？
  CPU执行一个函数，就是将PC指针指向函数。
    u7 Z( Z( r; A, j写程序时，我们经常会用函数指针。
  APP和驱动的沟通，就是通过函数指针来实现。
• 分离的缺陷
  驱动和应用都会链接标准库，代码会大一点。
  

常见架构
' @1 r% N/ y* E: Q3 P5 }

我们常见的架构方式是：3段式框架。
$ S5 W1 q6 Q) s* Z& _! v2 B. ~5 b: R0 B如下图：

file:///H:/wujique/%E8%B0%83%E8%AF%95%E4%B8%8E%E5%BC%80%E5%8F%91%E8%AE%B0%E5%BD%95/4.0%20%E7%A8%8B%E5%BA%8F%E6%9E%B6%E6%9E%84%E8%AE%BE%E8%AE%A1/pic/%E6%A1%86%E6%9E%B6.png

戏称三权分立

• BOOT
  最先启动的代码，负责固件更新，并包含最基础的固件下载功能。
  6 W) |9 @7 S2 i0 c3 N启动后，跳到CORE运行位置，丢失控制权。
• CORE
  4 i3 X' }- R, \1 f# F  B通常包含驱动，测试程序。可能会支持更多的固件下载方式。
  6 ?/ P4 @2 c/ h部分软件模块也放在CORE。例如文件系统等软件模块。
  * {2 v  {0 }1 V% h所有给应用使用的接口，放在固定位置，以便APP调用。
  如果没有使用RTOS，右边就不是获取，而是跳到APP任务，一单跳过去，CPU控制器就归APP了。
• 应用程序
  实现应用逻辑，通过调用底层接口控制硬件设备。
  

关键流程

BOOT启动，校验固件，跳转还是更新。
" M6 d4 j3 `9 I; ~0 qCORE运行，环境初始化，驱动APP任务。
APP，其实就是一个函数。

实现

只讨论基于RTOS的情况。
硬件基于STM32F407。
只讨论关键技术。

: x; c" Y0 a5 e& `: K9 |

分散加载文件划分
+ }3 o. l& N% k# ~! w9 A
BOOT跳到CORE

( W* `1 X7 {: _2 Q/ c9 |CORE启动APP任务

驱动接口的定义

IAP
# Y& M0 D. \: b, p5 T

---

end

Beatle 发表于 2018-9-7 08:35
: V0 E; H. x9 W3 ]: v! U% P0 @实现的原理应该和这个差不多吧？？
/ b1 [1 h% b1 o! F# v  Yhttp://forum.armfly.com/forum.php?mod=viewthread&tid=89163&extra=pa ...

8 Y; ~; {7 z4 a+ r不一样，我这个不是动态库。
; b& V! P7 G. N" T# K# C" U% ~只是为了维护方便，将代码分成几段。

也想过做动态加载功能，也就是动态加载ELF文件。
暂时没做。。。

wolfgang2015 发表于 2018-9-7 10:22
还需要一个APP注册机制。

& B! F% F' h9 }; u我们多应用，其实就是几个bin下载到对应不同位置，CORE选择加载。
不知道你说的应用注册是什么思路？
, c5 ]6 ]. Q$ F: Y0 u7 N跟我说说呗

我是熊猫大仙 发表于 2018-9-14 17:59
' X+ }' y- V& ], u- k  b, yRT-Thread也可以从外部Flash加载app呀

我觉得RT相当于另外一个LINUX了，对于很多应用来说，有点复杂了。

实现的原理应该和这个差不多吧？？
http://forum.armfly.com/forum.ph ... &extra=page%3D1

还需要一个APP注册机制。

还可以吧，看了一下代码。。。坐等后续！！！

已经更新三段式实现方式。

RT-Thread也可以从外部Flash加载app呀

应该可以用用

有没有必要做一个STM32的IAP实例？

huangxuejia-292 发表于 2018-10-10 11:59
# z4 `9 d( O* U" Q/ K, K- J& V2 O! {有没有必要做一个STM32的IAP实例？

/ R, M# c. E$ g3 U: j很有必要哦

学习了。。

进阶很好的东西，很多开发板例程真的只能测试下功能

谢谢分享