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IAR Embedded Workbench中的一些相关特性

IAR爱亚系统 来源:IAR爱亚系统 2023-05-26 10:24 次阅读

随着电子技术的发展,客户对嵌入式产品的期望也越来越高,对应的嵌入式产品功能越来越丰富,里面包含的代码也越来越复杂。很多时候很难把所有功能都实现之后再进行测试验证,而是阶段性的开发对应的功能,然后进行测试验证。为了能够升级对应MCU里面包含的Application,越来越多的的嵌入式产品会包含Bootloader进行Application升级:修改之前的Bug和添加新的功能实现。

本文主要介绍IAR Embedded Workbench中的一些相关特性,帮助开发人员进行Bootloader和Application联合开发和调试。

一个Workspace同时包含Bootloader和Application工程

通常来说,Bootloader和Application需要单独建立工程,在IAR Embedded Workbench中,可以在一个Workspace里面同时包含Bootloader和Application的工程:

479cd19e-fb2f-11ed-90ce-dac502259ad0.png

将变量放置到指定的地址

在IAR Embedded Workbench中,开发人员可以很方便的将变量放置到指定的地址:

·#pragma location ·@

在Bootloader和Application中,需要通过共享变量进行交互(比如Bootloader传给Application的MCU复位原因,Application传给Bootloader的升级请求等),这些共享变量需要放置到指定的位置。

下面通过一个简单的例子来说明利用#pragma location和@将变量放置到指定的地址:

/* Shared variables between Bootloader and Application                        */
#pragma location = 0x2001FFF8
static uint32_t UpdateRequest;
//#pragma location = 0x2001FFFC
static uint32_t McuResetReason @0x2001FFFC;

Build之后在生成的map文件中查看,对应的变量会被放置到指定的地址:

UpdateRequest           0x2001'fff8    0x4  Data  Lc  main.o [3]
McuResetReason          0x2001'fffc    0x4  Data  Lc  main.o [3]

声明变量不初始化

在IAR Embedded Workbench中,开发人员可以很方便的使用关键字__no_init将变量声明为不初始化。

在Bootloader和Application中,有些变量是不能进行初始化的,比如Bootloader传给Application的MCU复位原因变量不能在Application中初始化,而Application传给Bootloader的升级请求变量不能在Bootloader中初始化。

下面是在Bootloader中声明Application传给Bootloader的升级请求变量UpdateRequest不初始化:

/* Shared variables between Bootloader and Application                        */
#pragma location = 0x2001FFF8
__no_init static uint32_t UpdateRequest;
//#pragma location = 0x2001FFFC
static uint32_t McuResetReason @0x2001FFFC;

Build之后在生成的map文件中查看,对应的变量类型是uninit

Absolute sections, part 1 of 2:               0x4
  .noinit            uninit   0x2001'fff8     0x4  main.o [3]
                            - 0x2001'fffc     0x4
Absolute sections, part 2 of 2:               0x4
  .bss               zero     0x2001'fffc     0x4  main.o [3]
                            - 0x2002'0000     0x4
计算Application Checksum并在Bootloader中校验

在Bootloader跳转到Application之前,需要计算Application对应的校验码并和之前存取在Application的校验码进行比较,确保Application是完整的。

在IAR Embedded Workbench中内嵌了ielftool,可以在Link的时候生成对应代码区域的校验码并存储在指定的地址:

47c226c4-fb2f-11ed-90ce-dac502259ad0.png

在Application ICF中把计算出的checksum放到对应的地址:

place at address mem: 0x080FFFFC { section .checksum };

在Bootloader ICF中定义(define)并导出(exported)Application Checksum计算相关的信息:开始地址,结束地址以及存放对应checksum的地址:

define symbol __ICFEDIT_region_FLASH_start__  = 0x08000000;
define symbol __ICFEDIT_region_FLASH_end__    = 0x08003FFF;
define exported symbol APPROM_start           = 0x08004000;
define exported symbol CHECKSUM_start         = 0x08004000;
define exported symbol CHECKSUM_end           = 0x080FFFFB;
define exported symbol CHECKSUM_address       = 0x080FFFFC;
define symbol APPROM_end                      = 0x080FFFFF;

在Bootloader 程序中计算对应Application的checksum并和之前存放的checksum进行比较:

extern uint32_t CHECKSUM_start;
extern uint32_t CHECKSUM_end;
extern uint32_t CHECKSUM_address;
/* Resets the CRC calculation unit */
CRC->CR = 0x01;
/* Calculate the code flash checksum using CRC calculation unit */
CrcValue = HAL_CRC_Accumulate(&hcrc, (uint32_t *)&CHECKSUM_start,
           (((uint32_t)&CHECKSUM_end - (uint32_t)&CHECKSUM_start + 1u)/4u));  
  
/* Compare the calculated checksum with the previously stored checksum */
/* Only jump to Applicstion when the checksum is the same              */
if(*((uint32_t *)&CHECKSUM_address) == CrcValue)

单独调试Application

在IAR Embedded Workbench中调试时,下载完成之后调试器会把PC设置为对应应用程序的起始地址(软复位),这样可以在没有Bootloader的情况下,单独调试Application。

注意:需要在Application初始化的时候把中断向量重定向到Application的中断向量表。

47ef37b8-fb2f-11ed-90ce-dac502259ad0.png 联合调试Bootloader和Application

在开发Bootloader和Application时,最后需要联合调试,确保程序可以在Bootloader和Application正常跳转。

IAR Embedded Workbench提供非常方便的功能帮助开发人员联合调试Bootloader和Application。

通常来说Bootloader和Application的代码放置到不同的Flash区域,可以单独下载(下载Bootloader的时候不会影响Application,同理,下载Application的时候不会影响Bootloader)。当然,也可以一起下载。可以让Linker在Bootloader中包含Application,或者Application中包含Bootloader(注意,不能同时,否则会重复包含)。

下面以Application中包含Bootloader为例。在Project > Options > Linker > Input中输入BOOT,并选择对应的Bootloader.bin文件:

48345cbc-fb2f-11ed-90ce-dac502259ad0.png 在Application的ICF文件中,把Bootloader放到对应的Flash区域:

define exported symbol boot_vector = 0x08000000;
place at address mem: boot_vector { readonly section .BOOT };

这样Bootloader就会包含在Application中:

  Section            Kind         Address    Size  Object
  -------            ----         -------    ----  ------
"A2":                                      0x18b8
  .BOOT              const     0x800'0000  0x18b8  Bootloader.bin [1]
                             - 0x800'18b8  0x18b8
"A0":                                       0x188
  .intvec            ro code   0x800'4000   0x188  startup_stm32f405xx.o [3]
                             - 0x800'4188   0x188
"P1":                                      0x78fc
  .text              ro code   0x800'4188   0xf12  xprintffull_nomb.o [7]
  .text              ro code   0x800'509a    0x2a  copy_init3.o [9]
  .text              ro code   0x800'50c4    0x16  strchr.o [9]
  .text              ro code   0x800'50dc    0x40  xfail_s.o [7]
  .text              ro code   0x800'511c    0x36  strlen.o [9]
  .text              ro code   0x800'5154    0x58  memchr.o [9]

调试时,可以在Bootloader工程中加载Application的调试信息,也可以在Application工程中加载Bootloader的调试信息,从而实现Bootloader和Application联合调试。

下面以Application工程师中包含Bootloader调试为例。在Project > Options > Debugger > Images中勾选“Download extra image”和“Debug info only”,并选择对应的Bootloader.out文件:

485cb3ec-fb2f-11ed-90ce-dac502259ad0.png

同时由于Bootloader和Application都包含__vector_table,需要在Project > Options > Debugger > Extra Option中输入对应的命令:--drv_vector_table_base=0x08000000(0x08000000是Bootloader的__vector_table地址)。这样调试时调试器会使用Bootloader的__vector_table:

48b67800-fb2f-11ed-90ce-dac502259ad0.png

注意:不要勾选Project > Options > Debugger > Setup中的Run to main选项,这样调试的时候,下载完成之后调试器会让程序停在对应的入口地址,而不是main函数:

48ec64d8-fb2f-11ed-90ce-dac502259ad0.png

这样调试的时候,调试器会指向Bootloader的入口地址,通过View > Images打开对应的Images窗口,里面会显示Bootloader和Application的调试信息:

492ceb5c-fb2f-11ed-90ce-dac502259ad0.png

总结

本文主要介绍了IAR Embedded Workbench中的一些相关特性,帮助开发人员进行Bootloader和Application联合开发和调试。

审核编辑:彭静
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原文标题:在IAR Embedded Workbench中进行Bootloader和Application联合开发和调试

文章出处:【微信号:IAR爱亚系统,微信公众号:IAR爱亚系统】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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