IAP简介

IAP：In Application Programming 是指在应用编程，即在程序运行中编程，就是片子提供一系列的机制(硬件/软件上的)当片子在运行程序的时候可以提供一种改变flash数据的方法。这种机制的存在可以实现单片机设备的免拆机升级和远程升级。一般实现形式为在单片机内先执行引导程序，由引导程序判断是否需要进行固件升级。如果需要执行固件升级，则引导程序通过串口或者SD卡等IO设备将应用程序的固件写到规定的地址上，然后跳转到规定的地址上执行应用程序。

Ymodem协议

Ymodem是一种错误纠正协议。使用较大数据块的调制解调采用这种协议，以获得更高的工作效率。采用Ymodem协议的调制解调器以1024字节数的块发送数据。成功接收的不会被确认。有错误的块被确认（NAK），并重发。Ymodem类似于Xmodem-1K，不同之处是提供批处理模式（batch mode）。在批处理模式下，可以使用一个命令发送一些文件。Ymodem使用循环冗余码校验作为错误校验方式。——摘自百度百科

基于Ymodem协议的IAP引导程序

硬件平台

原子探索者STM32F407开发板

通信接口

串口

实现流程

按住复位键时按下KEY1键，在松开复位键之前按住KEY1不放，松开复位键，红色LED灯常亮，这时便进入固件升级程序，不断向上位机发送字符’C’请求上位机发送应用程序固件。这时打开上位机查询请求，上位机接收到请求后，通过串口发送第一个数据包，这个数据包主要包含了传输的文件的文件名和文件大小，因为这次的引导程序是直接将接收的固件直接写入单片机内部的Flash,所以我们真正需要的数据就是文件的大小的，文件的大小就整个应用程序固件的大小。我们需要根据这个数据来决定需要擦除多少个扇区来保证有足够空间存放应用程序固件。 

当单片机擦除扇区完成后，会向上位机发送一个应答字符。接着再发送一个’C’,准备接收真正的应用程序固件的数据。上位机接收到单片机发送过来的应答字符和’C’字符后，开始正式的文件传输，每次传送一个包的数据，单片机把接收到的数写进指定的内部Flash中。并向上位机发送应答字符，上位机接收到应答字符后，继续发送下一包数据，直至文件传送完毕后，上位机向单片机发送一个表示文件传输结束的包。标识文件传输完成。单片机在接受到此包后，向上位机发送一个应答字符。之后执行一系列操作后跳转至应用程序。 

整个引导程序通过IAP更新应用程序固件的流程就如上所述。

实现细节

STM32F407内部Flash模块构成 

由于STM32F4系列的内部Flash扇区大小并不是标准统一的，所以在擦除时较之前的F103系列有所不一样。

STM32F407擦除指定地址和空间大小的Flash 

从首地址开始，每擦除一片扇区，地址在加上此扇区的大小，再作为基地址擦除下一扇区。直至擦除的FLASH达到指定的大小。

获取指定扇区的大小