STM32 IAP跳过Bootloader的改进

(Updated: )
STM32
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之前写过两篇关于 STM32 IAP bootloader 的博客（STM32 BootLoader升级固件、STM32 F0实现IAP升级固件），实际项目里又遇到了两个问题，记录一下最终的改进方案。

一、问题背景

APP 中原本有一个 App_reset 的功能，用来跳过 bootloader，核心做法是从 APP 里直接跳转到应用入口。实际运行中偶发卡住，怀疑与串口输入的中断状态有关。

同时，为了方便用户在 IAP 中输入 1 来确认升级，我在 bootloader 中加入了 4 秒等待。这样在正常启动时会浪费时间，尤其是当主程序被看门狗复位时，体验很差。

二、原有实现（有隐患）

从 APP 里直接跳转到应用入口的代码如下：

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static void Application_Reset(void)
{
    /* Test if user code is programmed starting from address "APPLICATION_ADDRESS" */
    if (((*(__IO uint32_t*)APPLICATION_ADDRESS) & 0x2FFE0000) == 0x20000000)
    {
        printf("Jump to the user App.\n");
        /* Jump to user application */
        uint32_t JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (APPLICATION_ADDRESS + 4);
        pFunction JumpToApplication = (pFunction) JumpAddress;
        /* Initialize user application's Stack Pointer */
        __set_MSP(*(__IO uint32_t*) APPLICATION_ADDRESS);
        JumpToApplication();
    }
    else
    {
        printf("Jump to the user App failed.\n");
    }
}

问题：

  1. APP 直接跳转到入口，有机会受外设/中断状态影响，导致偶发卡住。
  2. bootloader 的等待窗口固定，正常启动也会浪费时间。

三、改进方案

让 APP 主动设置“跳过 bootloader”的标志位，然后触发一次完整的硬件复位。bootloader 在上电后优先检测该标志，若存在则直接进入 APP。这样：

  • APP reset 统一从 bootloader 开始，避免中断状态不一致。
  • 只有 APP 明确要求跳过时才跳过，减少等待时间的浪费。

1. APP 设置标志并复位

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/* Safe backup-domain unlock (non-blocking) */
static void EnableBackupDomain(void)
{
    PWR->CR |= PWR_CR_DBP;
    for (volatile uint32_t i = 0; i < 1000; i++) __NOP();
}

/* Reset app and skip bootloader */
void ResetAndSkipBootloader(void)
{
    EnableBackupDomain();
    RTC->BKP0R = 0xDEADBEEF;  // set skip flag
    NVIC_SystemReset();        // full hardware reset
}

2. bootloader 读取标志并清理

bootloader 启动后首先检查 BKP0R 的标志位，如果命中则清理标志并直接跳转到 APP。

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/* Safe backup-domain unlock (non-blocking) */
static void EnableBackupDomain(void)
{
    PWR->CR |= PWR_CR_DBP;
    for (volatile uint32_t i = 0; i < 1000; i++) __NOP();  // small delay
}

/* Bootloader entry */
int main(void)
{
    /* Enable backup domain safely */
    EnableBackupDomain();

    /* Check skip flag */
    if (RTC->BKP0R == 0xDEADBEEF)
    {
        RTC->BKP0R = 0; /* Clear flag */
        JumpToApplication(APPLICATION_ADDRESS);
        while(1);
    }

    /* Normal bootloader code here (UART update, etc.) */
    while (1)
    {
        // Bootloader main loop
    }
}

四、效果

  1. APP 触发复位时始终走完整 reset 流程，稳定性提升。
  2. 正常启动不再固定等待 4 秒，体验明显改善。
  3. 逻辑更加清晰：APP 决定是否跳过，bootloader 只负责执行。

五、注意事项

  • BKP0R 属于备份寄存器，需确保已开启备份域访问。
  • 标志位需在 bootloader 中及时清除，避免一直跳过升级窗口。
  • 如果系统中还使用了备份寄存器存其他配置，需要统一分配。