实战技能分享，一劳永逸的解决BOOT跳转APP失败问题，含MDK AC5，AC6和IAR，同时制作了一个视频操作说明

eric2013

注：看文档不是很清楚的话，专门也制作了视频版，见楼主位末尾。

背景知识：

BOOT跳转到APP，就跟我们程序里面函数调用跳转是一样的，并不会复位外设，需要用户手动去操作。导致我们BOOT跳转APP经常会遇到这样那样的问题，根本原因还是BOOT跳转前没有提供一个干净的环境给APP运行，这个环境如果可以达到和程序刚上电时的状态是最好的。
一般情况下，大家的跳转程序应该是下面这种玩法，各种倒腾中断，外设复位等，那个遗漏了，在APP里面都会有意想不到的效果。

1. static void JumpToApp(void)
   
2. {
   
3.         uint32_t i=0;
   
4.         void (*SysMemBootJump)(void);        /* 声明一个函数指针 */
   
5.         __IO uint32_t BootAddr = 0x08100000; /* STM32H7的系统BootLoader地址 */
   
6.         
   
7.         /* 设置所有时钟到默认状态，使用HSI时钟 */
   
8.         HAL_RCC_DeInit();
   
9. 
   
10.         /* 关闭全局中断 */
    
11.         DISABLE_INT();
    
12. 
    
13.         /* 关闭滴答定时器，复位到默认值 */
    
14.         SysTick->CTRL = 0;
    
15.         SysTick->LOAD = 0;
    
16.         SysTick->VAL = 0;
    
17. 
    
18.         /* 关闭所有中断，清除所有中断挂起标志 */
    
19.         for (i = 0; i < 8; i++)
    
20.         {
    
21.                 NVIC->ICER[i]=0xFFFFFFFF;
    
22.                 NVIC->ICPR[i]=0xFFFFFFFF;
    
23.         }        
    
24. 
    
25.         /* 使能全局中断 */
    
26.         ENABLE_INT();
    
27. 
    
28.         /* 跳转到系统BootLoader，首地址是MSP，地址+4是复位中断服务程序地址 */
    
29.         SysMemBootJump = (void (*)(void)) (*((uint32_t *) (BootAddr + 4)));
    
30. 
    
31.         /* 设置主堆栈指针 */
    
32.         __set_MSP(*(uint32_t *)BootAddr);
    
33.         
    
34.         /* 在RTOS工程，这条语句很重要，设置为特权级模式，使用MSP指针 */
    
35.         __set_CONTROL(0);
    
36. 
    
37.         /* 跳转到系统BootLoader */
    
38.         SysMemBootJump();
    
39. 
    
40.         /* 跳转成功的话，不会执行到这里，用户可以在这里添加代码 */
    
41.         while (1)
    
42.         {
    
43. 
    
44.         }
    
45. }

复制代码

解决办法：

我们跳转前，人为的做一个跳转操作，提供一个干净的运行环境，思路框图如下：



框图含义：我们的正常BOOT里面有各种操作，跳转前逐个复位太繁琐，经常会有各种遗漏没考虑到，特别是BOOT里面用到了，APP也用到的外设。

那么我们就可以人为的执行一个软件复位，复位后直接跳转到APP即可，这里就有一个核心，就是我们要设置一个不被编译器初始化的变量，我们可以BOOT和APP里面都使用。


MDK AC5设置：

AC5设置设置最简单，定义下即可。

1. uint32_t g_JumpInit __attribute__((at(0x20000000), zero_init));

复制代码

MDK AC6设置：

1. uint32_t g_JumpInit __attribute__( ( section( ".bss.NoInit")));

复制代码

分享加载设置：

1. ; *************************************************************
   
2. ; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
   
3. ; *************************************************************
   
4. 
   
5. LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  {    ; load region size_region
   
6.   ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address
   
7.    *.o (RESET, +First)
   
8.    *(InRoot$$Sections)
   
9.    .ANY (+RO)
   
10.   }
    
11.   
    
12.   RW_IRAM1 0x20000000 UNINIT 0x00000004  {  ; RW data - 128KB DTCM
    
13.           *(.bss.NoInit)
    
14.   }
    
15.   
    
16.   RW_IRAM2 0x24000000 0x00080000  {  ; RW data - 512KB AXI SRAM
    
17.     .ANY (+RW +ZI)
    
18.   }
    
19. }

复制代码

IAR设置：

定义：

1. #pragma location = ".NoInit"  
   
2. uint32_t g_JumpInit;

复制代码

分散加载设置：

1. /*###ICF### Section handled by ICF editor, don't touch! ****/
   
2. /*-Editor annotation file-*/
   
3. /* IcfEditorFile="$TOOLKIT_DIR$\config\ide\IcfEditor\cortex_v1_0.xml" */
   
4. /*-Specials-*/
   
5. define symbol __ICFEDIT_intvec_start__ = 0x08000000;
   
6. /*-Memory Regions-*/
   
7. define symbol __ICFEDIT_region_ROM_start__     = 0x08000000;
   
8. define symbol __ICFEDIT_region_ROM_end__       = 0x081FFFFF;
   
9. define symbol __ICFEDIT_region_RAM_start__     = 0x24000000;
   
10. define symbol __ICFEDIT_region_RAM_end__       = 0x2407FFFF;
    
11. define symbol __ICFEDIT_region_ITCMRAM_start__ = 0x00000000;
    
12. define symbol __ICFEDIT_region_ITCMRAM_end__   = 0x0000FFFF;
    
13. /*-Sizes-*/
    
14. define symbol __ICFEDIT_size_cstack__ = 0x1000;
    
15. define symbol __ICFEDIT_size_heap__   = 0x800;
    
16. /**** End of ICF editor section. ###ICF###*/
    
17. 
    
18. 
    
19. define memory mem with size = 4G;
    
20. define region ROM_region      = mem:[from __ICFEDIT_region_ROM_start__   to __ICFEDIT_region_ROM_end__];
    
21. define region RAM_region      = mem:[from __ICFEDIT_region_RAM_start__   to __ICFEDIT_region_RAM_end__];
    
22. define region ITCMRAM_region  = mem:[from __ICFEDIT_region_ITCMRAM_start__ to __ICFEDIT_region_ITCMRAM_end__];
    
23. define region NoInit_region  = mem:[from 0x20000000 to 0x20000004];
    
24. 
    
25. define block CSTACK    with alignment = 8, size = __ICFEDIT_size_cstack__   { };
    
26. define block HEAP      with alignment = 8, size = __ICFEDIT_size_heap__     { };
    
27. 
    
28. initialize by copy { readwrite };
    
29. do not initialize  { section .noinit };
    
30. 
    
31. place at address mem:__ICFEDIT_intvec_start__ { readonly section .intvec };
    
32. 
    
33. place in ROM_region   { readonly };
    
34. place in RAM_region   { readwrite,
    
35.                         block CSTACK, block HEAP };
    
36. place in NoInit_region  {section .NoInit};
    
37. 
    
38. do not initialize  { section .NoInit };

复制代码

案例下载：

APP.7z (2.58MB)
BOOT.7z (2.59MB)


视频操作讲解说明：

yklstudent

实际项目中，我都是用芯片内部flash区域来判断是否跳转用户程序，其它都差不多，浪费了一点flash资源，不过感觉现在得芯片也不差那点

eric2013

yklstudent 发表于 2021-11-17 07:21
实际项目中，我都是用芯片内部flash区域来判断是否跳转用户程序，其它都差不多，浪费了一点flash资源，不过 ...

内部Flash也不错，就是要搞了内部Flash的擦写操作，产品操作不频繁的话，也是不错的选择。

像H7这种不太合适，最小擦除需要128KB。

waterx3

有电池的话，跳转变量放备份区也可以吧

eric2013

waterx3 发表于 2021-11-17 08:48
有电池的话，跳转变量放备份区也可以吧

没问题。

ilcvm

waterx3 发表于 2021-11-17 08:48
有电池的话，跳转变量放备份区也可以吧

没有电池也可以的。

BruceWang

硬汉哥，那这个意思，我是不是把变量放到外部EEPROM中也可以呀？

miaoguoqiang

APP启动后，不用配置中断向量表吗

eric2013

BruceWang 发表于 2021-11-17 09:21
硬汉哥，那这个意思，我是不是把变量放到外部EEPROM中也可以呀？

没问题的。

eric2013

miaoguoqiang 发表于 2021-11-17 10:04
APP启动后，不用配置中断向量表吗

要的，中断向量是在APP里面已经配置好了，这个地方不用动。

xy201207

我们也是这么做的，补充一下。

偶尔也很菜

Segger Embedder Studio实现方法如下。注意AXI_RAM区域不行，数值一上电就直接复位了。DTCM区域可以实现：
1. XML文件中增加一个地址范围的定义（需定义在DTCM中。DTCM的前0x400个字节我留给中断向量表了所以我这里从0x20000400开始）：

1. // BOOT标志 = 4B            
   
2.     <MemorySegment name="USER_MEM"          start="0x20000400" size="0x00000004" access="Read/Write" />   

复制代码

2. icf文件中增加定义相关区域的属性（在icf文件中，memory > region > block > section，这里没用到block）：

1. define region region_USER_RAM   = USER_MEM;                     // 链接XML里的USER_MEM区域，名为region_USER_RAM
   
2. 
   
3. 
   
4. do not initialize                           { section .USER_RAM };                                // 指示这个section不要初始化
   
5. 
   
6. 
   
7. place in region_USER_RAM                          { section .USER_RAM, section .USER_RAM.* };         // 定义section，以便在代码中使用。并定义了这个section所属的region。

复制代码

3. 在代码中定义标志变量：

1. __attribute__((section(".USER_RAM"))) static u32 user;

复制代码

并在Bootloader程序中判断：

1. if (user == 0x5A) {      
   
2.     // 跳转到APP                                                               
   
3.     } else {
   
4.     // 置标志后重启
   
5.     user = 0x5A;
   
6.     HAL_NVIC_SystemReset();
   
7.     }

复制代码

附：XML文件和ICF文件右击工程名，在这两处可直接打开：

cctv180

yklstudent 发表于 2021-11-17 07:21
实际项目中，我都是用芯片内部flash区域来判断是否跳转用户程序，其它都差不多，浪费了一点flash资源，不过 ...

那样直接上个flashDB很香的。

eric2013

xy201207 发表于 2021-11-17 10:34
我们也是这么做的，补充一下。

谢谢分享。

eric2013

偶尔也很菜 发表于 2021-11-17 10:45
Segger Embedder Studio实现方法如下。注意AXI_RAM区域不行，数值一上电就直接复位了。DTCM区域可以实现：
...

跟我的方法一样，我昨晚测试就是不行，真邪门。

偶尔也很菜

eric2013 发表于 2021-11-17 13:52
跟我的方法一样，我昨晚测试就是不行，真邪门。

我反复上下电测试多次都没问题，你是哪的问题啊，一上电一条指令都不运行数值也会变化？

夜歌

F1是不是不行啊，复位之后RAM区域也都复位了

夜歌

试了下可以了，忘记勾选RAM区域不初始化的勾勾了

夜歌

xy201207 发表于 2021-11-17 10:34
我们也是这么做的，补充一下。

请教下，对于第一次上电做的校验一般做哪些内容啊

eric2013

偶尔也很菜 发表于 2021-11-17 16:21
我反复上下电测试多次都没问题，你是哪的问题啊，一上电一条指令都不运行数值也会变化？

你方便的话，试试主RAM使用AXI SRAM，直接将DTCM RAM的头0x2000 0000到0x2000 0004给这个未初始化变量使用。

eric2013

夜歌 发表于 2021-11-17 17:27
试了下可以了，忘记勾选RAM区域不初始化的勾勾了

好的，直接设置option也行。

偶尔也很菜

eric2013 发表于 2021-11-17 17:56
你方便的话，试试主RAM使用AXI SRAM，直接将DTCM RAM的头0x2000 0000到0x2000 0004给这个未初始化变量使 ...

试了下，也可以的。你的工程发过来我试试？

missfox

mark 好贴。

eric2013

偶尔也很菜 发表于 2021-11-17 21:13
试了下，也可以的。你的工程发过来我试试？

楼主位的boot程序里面的SES程序就是我配置的，不行，方便的话，你看看

夜歌

xy201207 发表于 2021-11-17 10:34
我们也是这么做的，补充一下。

可否请教下，第一次上电时，校验是个什么流程？APP下载的时候在头尾添加了固定的一些信息么，然后下载完成后去头尾读取，读到了说明下载成功？校验完成？

eric2013

夜歌 发表于 2021-11-18 09:33
可否请教下，第一次上电时，校验是个什么流程？APP下载的时候在头尾添加了固定的一些信息么，然后下载完 ...

crc就行

成功实现MDK自动生成hex文件的crc值并附加到hex文件末尾（bin也支持），然后跟STM32的硬件CRC计算值做比较
http://www.armbbs.cn/forum.php?m ... 7379&fromuid=58
(出处: 硬汉嵌入式论坛)

夜歌

eric2013 发表于 2021-11-18 10:49
crc就行

成功实现MDK自动生成hex文件的crc值并附加到hex文件末尾（bin也支持），然后跟STM32的硬件CRC ...

好，谢谢，我研究下

老鸟kkk

硬汉，有个疑问想请教下，像H750这些跑在外部flash里的，要先开启内存映射，假如软复位后就初始化QSPI开启内存映射跳转到外部flash执行程序，那QSPI外部flash不是一直运行在一个比较低的频率？

eric2013

老鸟kkk 发表于 2021-11-19 11:21
硬汉，有个疑问想请教下，像H750这些跑在外部flash里的，要先开启内存映射，假如软复位后就初始化QSPI开启 ...

如果是外部QSPI Flash的话，得初始化QSPI Flash再跳转。

xinhaic

大佬，sct设置以后，需要编译不？我在Target里面设置的IRAM1是0x20000000, 0x20000, 一编译sct的文件就会覆盖。要么就在target里面把IRAM1后面的NOINIT勾上，但是128KB的RAM都不复位的话，会不会有什么影响？

eric2013

xinhaic 发表于 2021-11-24 09:40
大佬，sct设置以后，需要编译不？我在Target里面设置的IRAM1是0x20000000, 0x20000, 一编译sct的文件就会覆 ...

你这个地方没有设置吧，要设置这里：

xinhaic

eric2013 发表于 2021-11-24 09:59
你这个地方没有设置吧，要设置这里：

哦哦，原来如此，多谢硬汉大佬指点

土豆炒饭

偶尔也很菜 发表于 2021-11-17 21:13
试了下，也可以的。你的工程发过来我试试？

请问这个软件是什么啊，还能看到内存和占用率？

eric2013

土豆炒饭 发表于 2021-11-25 09:24
请问这个软件是什么啊，还能看到内存和占用率？

这个是Embedded Studio

土豆炒饭

eric2013 发表于 2021-11-25 12:03
这个是Embedded Studio

谢谢大佬！

gallop020142

请问硬汉，NVIC_SystemReset之后，所有的引脚都复位了，如果硬件需要一个引脚输出高电平保持整个系统供电，这种情况怎么用您这方法进行跳转呢？谢谢

eric2013

gallop020142 发表于 2021-11-30 19:57
请问硬汉，NVIC_SystemReset之后，所有的引脚都复位了，如果硬件需要一个引脚输出高电平保持整个系统供电， ...

弄个上拉电阻。

gallop020142

eric2013 发表于 2021-11-30 21:41
弄个上拉电阻。

确实从硬件上能解决这问题，谢谢

wling597074509

这个变量的地址有什么讲究吗？我用的F411芯片，设置成0x20000000，编译报错，所以可否将变量设置在RAM区靠后的位置？

eric2013

wling597074509 发表于 2022-1-17 17:06
这个变量的地址有什么讲究吗？我用的F411芯片，设置成0x20000000，编译报错，所以可否将变量设置在RAM区靠 ...

编译报错不正常，貌似是定义有误。方便的话，贴下你的定义方式。