1.OTA的介绍
OTA（Over-The-Air）是⼀项通过⽆线⽹络远程更新设备软件、固件或配置的技术，它让设备升级像⼿机系统 更新⼀样⽅便，⽆需连接电脑或前往服务中⼼。对于⼚商⽽⾔，它可以快速修复系统缺陷，避免⼤规模线下召回，显著降低售后成本； 对于⽤户⽽⾔，设备可以持续迭代更新，获得新功能和安全补丁。⼀次完整的OTA升级通常包含三个步骤： 1. ⽣成更新包：⼚商制作包含新功能或修复补丁的软件包，常采⽤“差分升级”技术，只⽣成新旧版本间的差异部分，⼤⼤减⼩下载体积。 2. 传输更新包：加密后的更新包被推送到云端服务器，设备在合适的时机⾃动或经⽤⼾同意后下载。 3. 安装与验证：设备安装更新，并严格验证其完整性和正确性。成功后，新版本即开始运⾏。
2.OTA在STM32中使用思路
为了再stm32中使用好ota我们要来先了解一下bootloader，BootLoader 可以理解成是引导程序,它的作⽤是启动正式的App应⽤程序。Bootloader是在应⽤程序开始前运⾏的⼀个⼩程序，⾥⾯可以进⾏⼀些初始化操作，升级引⽤程序等，在嵌⼊式设备中很常⻅。了解了bootloader后我们就要在stm32的内存中对其进行分区处理，BootLoader区存放启动代码 ，App1区存放应⽤代码， App2区 存放暂存的升级代码。然后执行流畅大体如下：先执⾏ BootLoader程序,先去检查APP2区有没有程序,如果有就将App2区(备份区)的程序拷⻉到App1区,然后再跳转去执⾏App1的 程序. 因为 BootLoader和App1这两个程序的向量表不⼀样,所以跳转到App1之后第⼀步是先去更改程序的向量表然后再去执⾏其他的应⽤程序. 在应⽤程序⾥⾯会加⼊程序升级的部分,这部分主要⼯作是拿到升级程序,然后将他们放到App2区(备份区),以便下次启动的时候通过 BootLoader 更新App1 的程序。将 App2区的最后4个字节(0x0801FFFC)⽤来表⽰App2区是否有升级程序，STM32在擦除之后Flash的数据存放的都是0xFFFFFFFF，如果有，我们将这个地址存放为0xAAAAAAAA 。
3.程序及具体实现
首先我们先编写引导程序即boot程序，boot源文件程序及详解如下：
#include "main.h" #include <stdio.h> #include "boot.h" /** * @bieaf 擦除页 * * @param pageaddr 起始地址 * @param num 擦除的页数 * @return 1 */ static int Erase_page(uint32_t pageaddr, uint32_t num) { HAL_FLASH_Unlock(); /* 擦除FLASH*/ FLASH_EraseInitTypeDef FlashSet; FlashSet.TypeErase = FLASH_TYPEERASE_PAGES; FlashSet.PageAddress = pageaddr; FlashSet.NbPages = num; /*设置PageError，调用擦除函数*/ uint32_t PageError = 0; HAL_FLASHEx_Erase(&FlashSet, &PageError); HAL_FLASH_Lock(); return 1; } /** * @bieaf 写若干个数据 * * @param addr 写入的地址 * @param buff 写入数据的起始地址 * @param word_size 长度 * @return */ static void WriteFlash(uint32_t addr, uint32_t * buff, int word_size) { /* 1/4解锁FLASH*/ HAL_FLASH_Unlock(); for(int i = 0; i < word_size; i++) { /* 3/4对FLASH烧写*/ HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_WORD, addr + 4 * i, buff[i]); } /* 4/4锁住FLASH*/ HAL_FLASH_Lock(); } /** * @bieaf 读若干个数据 * * @param addr 读数据的地址 * @param buff 读出数据的数组指针 * @param word_size 长度 * @return */ static void ReadFlash(uint32_t addr, uint32_t * buff, uint16_t word_size) { for(int i =0; i < word_size; i++) { buff[i] = *(__IO uint32_t*)(addr + 4 * i); } return; } /* 读取启动模式 */ unsigned int Read_Start_Mode(void) { unsigned int mode = 0; ReadFlash((Application_2_Addr + Application_Size - 4), &mode, 1); return mode; } /** * @bieaf 进行程序的覆盖 * @detail 1.擦除目的地址 * 2.源地址的代码拷贝到目的地址 * 3.擦除源地址 * * @param 搬运的源地址 * @param 搬运的目的地址 * @return 搬运的程序大小 */ void MoveCode(uint32_t src_addr, uint32_t des_addr, uint32_t byte_size) { /*1.擦除目的地址*/ printf("> Start erase des flash......\r\n"); Erase_page(des_addr, (byte_size/PageSize)); printf("> Erase des flash down......\r\n"); /*2.开始拷贝*/ unsigned int temp[256]; printf("> Start copy......\r\n"); for(int i = 0; i < byte_size/1024; i++) { ReadFlash((src_addr + i*1024), temp, 256); WriteFlash((des_addr + i*1024), temp, 256); } printf("> Copy down......\r\n"); /*3.擦除源地址*/ printf("> Start erase src flash......\r\n"); Erase_page(src_addr, (byte_size/PageSize)); printf("> Erase src flash down......\r\n"); } /* 采用汇编设置栈的值 */ __asm void MSR_MSP (uint32_t ulAddr) { MSR MSP, r0 //set Main Stack value BX r14 } /* 程序跳转函数 */ typedef void (*Jump_Fun)(void); void IAP_ExecuteApp (uint32_t App_Addr) { Jump_Fun JumpToApp; if ( ( ( * ( __IO uint32_t * ) App_Addr ) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000 ) //检查栈顶地址是否合法. { JumpToApp = (Jump_Fun) * ( __IO uint32_t *)(App_Addr + 4); //用户代码区第二个字为程序开始地址(复位地址) MSR_MSP( * ( __IO uint32_t * ) App_Addr ); //初始化APP堆栈指针(用户代码区的第一个字用于存放栈顶地址) JumpToApp(); //跳转到APP. } } /** * @bieaf 进行BootLoader的启动 * * @param none * @return none */ void Start_BootLoader(void) { /*==========打印消息==========*/ printf("\r\n"); printf("***********************************\r\n"); printf("* BootLoader *\r\n"); printf("***********************************\r\n"); //printf("> Choose a startup method......\r\n"); switch(Read_Start_Mode()) // 读取是否启动应用程序 { case Startup_Normol: // 正常启动 { printf("> Normal start...\n"); break; } case Startup_Update: // 升级再启动 { printf("> Start update...\n"); MoveCode(Application_2_Addr, Application_1_Addr, Application_Size); printf("> Update down......\r\n"); break; } default: // 启动失败 { printf("> Error:%X!!!......\r\n", Read_Start_Mode()); return; } } /* 跳转到应用程序 */ printf("> Start APP1...\r\n"); IAP_ExecuteApp(Application_1_Addr); }boot头文件内容如下：
#ifndef __BOOT_H_ #define __BOOT_H_ #define PageSize FLASH_PAGE_SIZE // 1K /*=====用户配置(根据自己的分区进行配置)=====*/ // 0x400 1K // 0x800 2K // 0x1000 4K // 0x2000 8K // 0x7000 4K*7 = 28K #define BootLoader_Size 0x2000U // BootLoader的大小 8K #define Application_Size 0x7000U // APP 应用程序的大小 28K #define Application_1_Addr 0x08002000U // 应用程序1的首地址 大小 28K 0x08002000 + 0x7000 #define Application_2_Addr 0x08009000U // 应用程序2的首地址 大小 28K 0x08009000 + 0x7000 /*==========================================*/ /* 启动的步骤 */ #define Startup_Normol 0xFFFFFFFF // 正常启动 #define Startup_Update 0xAAAAAAAA // 升级再启动 void Start_BootLoader(void); #endif在main函数的循环中我们调用如下：
while (1) { /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 */ Start_BootLoader(); HAL_Delay(1000*10); }然后编写我们的app程序，首先在app程序中我们要更改中断地址表，程序如下：
SCB->VTOR = FLASH_BASE | Application_1_Addr ; /* 更改中断向量表地址 偏移到APP1 地址 */然后将你要实现的功能写入到app文件中即可，需要进行ota更新的app文件要将前面说到的标志位进行一个更改。
