一、背景
公司在开发一款智能眼镜，使用STM32L0系列芯片作为主控芯片，蓝牙连接，总体来说不是很复杂。在发给客户测试的时候发现了一些问题，需要重新更新程序。这在开发人员看来只要两三下的事情，在客户手里可能就是一个巨麻烦的事情。所以决定给设备添加在线升级功能，通过蓝牙将新的固件更新到主控芯片里，而bootloader就是OTA中不可或缺的一部分。
二、实现思路
bootloader其实就是一段启动程序，它在芯片启动的时候首先被执行，它可以用来做一些硬件的初始化，当初始化完成之后跳转到对应的应用程序中去。
我们可以将内存分为两个区，一个是启动程序区(0x0800 0000 – 0x0800 2000 )大小为8K Bytes，剩下的为应用程序区（0x0800 2000 – 0x0801 0000）。
芯片上电时先运行启动程序，然后跳转到应用程序区执行应用程序。
三、程序跳转
bootloader一个主要的功能就是首先程序的跳转。在STM32中只要将要跳转的地址直接写入PC寄存器，就可以跳转到对应的地址中去。
怎么实现呢？
当我们实现一个函数的时候，这个函数最终会占用一段内存，而它的函数名代表的就是这段内存的起始地址。当我们调用这个函数的时候，单片机会将这段
内存的首地址（函数名对应的地址）加载到PC寄存器中，从而跳转到这段代码来执行。那么我们也可以利用这个原理，定义一个函数指针，将这个指针指向我们
想要跳转的地址，然后调用这个函数，就可以实现程序的跳转了。
代码如下：
#define APP_ADDR 0x08002000 //应用程序首地址定义 typedef void (*APP_FUNC)(); //函数指针类型定义 APP_FUNC jump2app; //定义一个函数指针 jump2app = ( APP_FUNC )(APP_ADDR + 4); //给函数指针赋值 jump2app(); //调用函数指针，实现程序跳转
上面的代码实现了我们要的跳转功能，但是为什么要跳转到（APP_ADDR + 4） 这个地址，而不是APP_ADDR 呢？
首先我们要了解主控芯片的启动过程。以STM32为例，在芯片上电的时候，首先会从内存地址位0x0800 0000(由启动模式决定)的地方加载栈顶地址（4字节），从0x0800 0004的地方加载程序复位地址（4字节），然后跳转到对应的复位地址去执行。
所以上面的程序会中，jump2app这个函数指针的地址为（APP_ADDR + 4），调用这个函数指针的时候，芯片内核会自动跳转到这个指针指向的内存地址，也即是应用程序的复位地址。
四、加载栈地址
实际运行会发现，上面的程序可能会出现问题。因为我们还缺少了一个栈地址的加载过程，也就是芯片上电的第一个动作。这里要用到一点汇编的知识：
__asm void MSR_MSP(uint32_t addr) { MSR MSP, r0 BX r14; }
__asm void MSR_MSP(uint32_t addr) 是MDK嵌入式汇编形式。
MSR MSP, r0 意思是将r0寄存器中的值加载到MSP（主栈寄存器，复位时默认使用）寄存器中，r0中保存的是参数值，即addr的值
BX r14 跳转到连接寄存器保存的地址中，即退出函数，跳转到函数调用地址
完整的程序如下：
#define APP_ADDR 0x08002000 //应用程序首地址定义
typedef void (*APP_FUNC)(); //函数指针类型定义
/** * @brief * @param * @retval */ __asm void MSR_MSP(uint32_t addr) { MSR MSP, r0 BX r14; } /** * @brief * @param * @retval */ void run_app(uint32_t app_addr) { uint32_t reset_addr = 0; APP_FUNC jump2app; /* 跳转之前关闭相应的中断 */ NVIC_DisableIRQ(SysTick_IRQn); NVIC_DisableIRQ(LPUART_IRQ); /* 栈顶地址是否合法(这里sram大小为8k) */ if(((*(uint32_t *)app_addr)&0x2FFFE000) == 0x20000000) { /* 设置栈指针 */ MSR_MSP(app_addr); /* 获取复位地址 */ reset_addr = *(uint32_t *)(app_addr+4); jump2app = ( APP_FUNC )reset_addr; jump2app(); } else { printf("APP Not Found!\n"); } }
五、编译设置
我们需要在设置界面将默认（0x8000000）改为我们的应用程序地址（0x8002000）
六、中断向量表重映射
完成了上面的工作，实际测试发现程序还是无法正确运行。原因是我们没有进行中断向量表的重映射。向量表映射？什么时候有做过这个工作，我们来看一下：
.s文件里有如下代码：
; Reset handler routine Reset_Handler PROC EXPORT Reset_Handler [WEAK] IMPORT __main IMPORT SystemInit LDR R0, =SystemInit BLX R0 LDR R0, =__main BX R0 ENDP
这段代码表示，程序在执行main函数之前，会先执行SystemInit这个函数。下面看看这个函数到底做了什么东西：
/** * @brief Setup the microcontroller system. * @param None * @retval None */ void SystemInit (void) { /*!< Set MSION bit */ RCC->CR |= (uint32_t)0x00000100U; /*!< Reset SW[1:0], HPRE[3:0], PPRE1[2:0], PPRE2[2:0], MCOSEL[2:0] and MCOPRE[2:0] bits */ RCC->CFGR &= (uint32_t) 0x88FF400CU; /*!< Reset HSION, HSIDIVEN, HSEON, CSSON and PLLON bits */ RCC->CR &= (uint32_t)0xFEF6FFF6U; /*!< Reset HSI48ON bit */ RCC->CRRCR &= (uint32_t)0xFFFFFFFEU; /*!< Reset HSEBYP bit */ RCC->CR &= (uint32_t)0xFFFBFFFFU; /*!< Reset PLLSRC, PLLMUL[3:0] and PLLDIV[1:0] bits */ RCC->CFGR &= (uint32_t)0xFF02FFFFU; /*!< Disable all interrupts */ RCC->CIER = 0x00000000U; /* Configure the Vector Table location add offset address ------------------*/ #ifdef VECT_TAB_SRAM SCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal SRAM */ #else SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal FLASH */ #endif }
从上面的代码可以看到，这个函数主要是做了时钟的初始化和中断初始化，还有就是中断向量表的映射，就是最后那一段代码
再看看FLASH_BASE 和 VECT_TAB_OFFSET的定义：
哈哈，这里默认映射的地址就是FLASH的初始地址，所以只要将其改成我们程序的起始地址就行了: SCB->VTOR = 0x08002000
编译，运行，下载，完美运行！
七、总结
程序跳转完成，对于bootloader来说也就完成了一大半。剩下的就是根据自己的需求去完善相应功能了，比如我的在线升级功能，就要在bootloader里做固件接收和校验的功能。这里有一点需要特别注意的是，跳转程序之前最好把你用到的中断都关了，不然跳转之后的程序没有对应的中断处理函数，那就又可能使得程序进入死循环中。
转自：https://www.cnblogs.com/jiuliblog-2016/p/11411887.html