IAP 是啥

  IAP（ In Application Programming）即在應用程式設計，也就是使用者可以使用自己的程式對MCU的中的執行程式進行更新，而無需藉助於外部燒寫器。其實ST官網也給出了IAP的示例程式，感興趣的可以直接去官網搜尋。
  這裡有一點需要特殊注意，就是在MCU中，有一個特殊區域被稱為 System memory。在這塊區域中存放了ST公司自己的 bootloader 程式，它是在MCU出廠時，有ST固化到晶片中的，後續不能再更改。其中的 bootloader 程式也可以對MCU進行升級（DFU對晶片的程式設計應該就是用的這個Bootloader）。而且，晶片不同，BootLoader的功能也是有區別的。ST官網對於這些也是有詳細文件的，後續再寫篇文章介紹這一塊。下圖為部分晶片BootLoader版本及功能

STM32 MCU啟動配置

  要實現IAP，首先要了解一下MCU是如何啟動的。這一點在晶片的參考手冊中都有詳細的說明，不同的晶片手冊所在位置可能不同，但是一般在第二章會有單獨一節叫Boot configuration。如下圖：

主要就是說，啟動是通過管腳BOOT0和BOOT1的連線方式來控制的。這個是在硬體設計階段設計好的。不同的配置決定了，MCU將何處對映到0x00000000。從這裡又可以看到一點，MCU眼裡只有0x00000000。至於為啥可以從Flash（0x08000000）啟動，就是因為MCU內部做了對映。從其他位置啟動時同理。

IAP 實現

  要實現IAP，則整個程式實現分為大程式（APP）和小程式（IAP）兩部分。其中，APP主要接收升級資料並存儲，IAP處理擦除APP，並重新寫入升級資料。此外，IAP還應該可以獨立接收升級資料的情況。但是，由於Cortex-M0核是沒有中斷向量表偏移暫存器的，這就導致了在Cortex-M0核的MCU上實現線上升級比較麻煩

注意：
（1）與 Cortex-M3 和 Cortex-M4 不同，Cortex-M0 沒有中斷向量表偏移暫存器（VTOR暫存器）
（2）Cortex-M3 r2p0 及其之前版本，中斷向量表只能位於SRAM或者CODE區域，但是Cortex-M3 r2p1及之後，Cortex-M4 沒有該限制！
（3）MCU根據Boot引腳配置將指定地址對映為0x地址！

IAP 啟動

  啟動網上有很多文章介紹，但是或多或少不是很完善，我只做了一張相對來說比較詳細的圖，如下：

  Cortex-M核心規定，中斷向量表開始的4個位元組存放的是堆疊棧頂的地址，其後是中斷向量表各中斷服務程式的地址。當發生中斷後程式通過查詢該表得到相應的中斷服務程式入口地址，然後再跳到相應的中斷服務程式中執行，中斷服務程式中最終呼叫使用者實現的各函式。例如：main函式就是復位中斷服務函式中呼叫的！
  在沒有IAP時，上電後從0x08000004處取出復位中斷向量的地址，然後跳轉到復位中斷程式的入口(標號①所示)，執行結束後跳轉到main函式中(標號②所示)。通常main函式是個死迴圈，不會退出。在執行main函式的過程中發生中斷，則STM32強制將PC指標指回中斷向量表處(標號④所示)，從中斷向量表中找到相應的中斷函式入口地址，跳轉到相應的中斷服務函式(標號⑤所示)，執行完中斷函式後再返回到main函式中來(標號⑥所示)。
  在新增IAP後，上電後仍然從0x08000004處取出復位中斷向量的地址，然後跳轉到復位中斷程式的入口(標號①所示)，執行結束後跳轉到小程式的main函式中(標號②所示)。在執行小程式main函式的過程中發生中斷，則STM32強制將PC指標指回中斷向量表處(標號④所示)，從中斷向量表中找到相應的中斷函式入口地址，跳轉到相應的中斷服務函式(標號⑤所示)，執行完中斷函式後再返回到main函式中來(標號⑥所示)。而想要大程式執行，則必須在小程式中顯示強制跳轉（標號⑦）。
  在大程式的main函式的執行過程中，如果CPU得到一箇中斷請求，由於我們設定了中斷向量表偏移量為N+M，因此PC指標被強制跳轉到0x08000004+N+M處的中斷向量表中得到相應的中斷函式地址，再跳轉到相應新的中斷服務函式，執行結束後返回到main函式中來。
  需要注意的是，復位中斷比較特殊。產生復位後，PC的值會被硬體強制置為0x08000004。因為，在發生復位後，負責中斷向量偏移的暫存器VTOR變為了0，因此，復位後的中斷就變為了0x08000004。而其他中斷髮生時，VTOR為已經設定好的終端向量表偏移。

程式實現

  有了上面的介紹，實現就比較簡單了！其實我有設計了一套適用於全部STM32晶片的IAP模板，但是屬於公司產品，不方便對外公佈！簡單說幾個重點：

1. 使用分散載入檔案實現起來會比較方便
2. 對於沒有中斷向量表偏移暫存器的MCU（主要是Cortex-M0核），一般採用將中斷向量表複製到指定位置的記憶體中的方式實現：
   1. 使用分散載入檔案在記憶體中指定一塊區域：

   	#if   (defined ( __CC_ARM ))
   	  __IO uint32_t VectorTable[48] __attribute__((section("SECTION_APP_VECTOR")));
   	#elif (defined (__ICCARM__))
   	#pragma location = 0x20000000
   	  __no_init __IO uint32_t VectorTable[48];
   	#elif defined   (  __GNUC__  )
   	  __IO uint32_t VectorTable[48] __attribute__((section(".RAMVectorTable")));
   	#elif defined ( __TASKING__ )
   	  __IO uint32_t VectorTable[48] __at(0x20000000);
   	#endif
   

   2. 將APP的終端向量表複製到以上位置，設定中斷向量表重對映

   static void SetVectorTable(void)
   {
   	int i;
   
   	/*!< At this stage the microcontroller clock setting is already configured, 
   	this is done through SystemInit() function which is called from startup
   	file (startup_stm32f0xx.s) before to branch to application main.
   	To reconfigure the default setting of SystemInit() function, refer to
   	system_stm32f0xx.c file
   	*/ 
   
   	/* Relocate by software the vector table to the internal SRAM at 0x20000000 ***/  
   	/* Copy the vector table from the Flash (mapped at the base of the application load address 0x08003000) to the base address of the SRAM at 0x20000000. */
   	for(i = 0; i < 48; i++)
   	{
   		VectorTable[i] = *(__IO uint32_t*)(APP_SPACE_ADDR + (i<<2));
   	}
   
   	/* Enable the SYSCFG peripheral clock */
   	RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);	/* 注意：ST官方例程使用 RCC_APB2PeriphResetCmd是不對的 */
   	/* Remap SRAM at 0x00000000 */
   	SYSCFG_MemoryRemapConfig(SYSCFG_MemoryRemap_SRAM);
   }
   

3. 在由 IAP 跳轉到 APP 時，最好把 IAP中開啟的外設全部關閉，否則在剛進入 APP中時，如果產生中斷將導致宕機
4. STM32 的 back SRAM 在 IAP中和APP中都初始化時，將導致 APP中的初始化不起作用。如果 IAP 中有使用，則在跳轉 APP前必須反初始化。