在线编程目前有两种实现方法:在系统编程(ISP)和在应用编程(IAP)。
ISP一般是通过单片机专用的串行编程接口对单片机内部的Flash存储器进行编程,而IAP技术是从结构上将Flash存储器映射为两个存储体,当运行一个存储体上的用户程序时,可对另一个存储体重新编程,之后将控制从一个存储体转向另一个。
ISP的实现一般需要很少的外部电路辅助实现,而IAP的实现更加灵活,通常可利用单片机的串口接到计算机的RS232口,通过专门设计的固件程序来编程内部存储器。
1、字义区别:
ISP:In-System Programming 在系统编程
IAP:In Application Programming 在应用编程
2、工作方式:
ISP:
用烧写器(比如j-link,st-link)将code写入Flash,芯片在目标开发板,不脱离系统,即称在系统编程。
优点:
芯片固件自带的bootloader无需开发人员编写;
缺点:
1、固定的通讯方式,一般为串口;
2、固定串口号stm32为uart1;
3、需要额外电路(按键或自动下载电路)
IAP升级的基本原理:
MCU的IAP升级是指通过软件方式对MCU的固件进行升级,而无需通过硬件操作。该方法使用MCU内部的自带BootLoader来完成升级过程。其基本原理如下:
1. MCU的Flash内存被划分为两个区域,一个是应用程序区,另一个是BootLoader区。
2. 初始状态下,BootLoader区为空,应用程序区包含了设备的初始固件。
3. 当需要进行升级时,新的固件将被下载到设备中。
4. 设备重启后,BootLoader检测到新的固件存在,将其从外部存储器加载到Flash的应用程序区。
5. 升级完成后,设备将启动新的固件。
比如:
汽车电子上比较常见的can总线:
优点:
理论可以实现单片机支持的任何接口的程序(正常量产产品很有用;)
无需额外下载电路,软件命令的方式进入下载模式;
缺点:
1、需要开发人员编写特定的bootloader,实现比较麻烦;
2、需要特定的上位机配合;
PS:IAP的引导程序必须通过ISP方式下载。
3、应用场合:
ISP:升级程序必须使用烧写器,且编程人员必须到场;不过好一点的是不必拆机器了。
IAP:只需要将固件发给维修工程师,由维修工程师去更新;如果有网管系统的话,用网管下载一切搞定,人不用跑来跑去。