Bootloader應該是每個成熟產品都必須具備的功能，有了它，我們不用擔心產品銷售出去后發現產品固件有問題而無法解決的問題，有了Bootloader功能，我們可以非常方便的升級更新我們產品的固件！

　　該方案主要是基于USB HID協議實現的Bootloader，其升級操作流程如下動畫所示：

　　功能簡介：

　　1，通過USB HID實現數據的傳輸，該方案也同時集成了USB鍵盤的功能；

　　2，App固件傳輸是經過AES加密的，可以防止非法人員竊取固件；

　　3，在開始升級固件之前，對固件文件進行嚴格檢測，防止客戶選擇錯誤文件；

　　4，升級操作非常簡單，無需在設備上做任何其他的操作，連接USB之后，只需要在軟件上選擇固件，再點擊升級固件按鈕即可；

　　5，固件燒寫完成后使用MD5算法對固件進行校驗，防止數據出錯而導致升級失敗；

　　6，固件升級完成之后，無需斷電重啟；

　　實際上，在STM32系列的單片機中，Flash本身就是分扇區的，一個扇區16KB的樣子，具體可以查看手冊。那么就可以用從第一個扇區的首地址開始下載BootLoader的程序，而從第二個扇區的起始地址開始下載APP程序。如下為STM32F4系列芯片的Flash模塊。

　　單片機上電之后開始執行BootLoader程序，這是單片機會檢測用戶是否有升級應用程序（APP）的請求，具體表現有很多種，例如檢測內存卡，Nand Flash中是否包含升級文件，串口/I2C/SPI等外設接口是否傳來升級文件。據說還有使用GSM來升級的。

　　所謂的升級，就是將ROM/Flash中存儲APP程序的扇區內容擦除并寫入新文件。例如一次固件升級的過程可以是：1、單片機上電執行BootLoader，2、BootLoader查找升級文件，3、若找到文件，擦除Flash中的部分扇區（存APP的），4、在擦除的扇區寫入升級的文件，5、寫入完成，讀取數據檢驗是否出錯，6、若數據一致，升級成功，刪除升級文件，7、BootLoader程序跳轉到APP程序執行。刪除升級文件是為了下次上電后不再進行升級。

　　所謂的跳轉，可以理解程序指針的改變，變為指向APP程序扇區的起始地址

　　部分代碼

　　1、主函數

　　int main（void） { HAL_Init（）;//STM32初始化 SystemClock_Config（）;//時鐘配置 System_GPIOInit（）;//IO口配置 #ifdef BOOTLOAD_DISPLAY_ENABLE SystemColorInit（）;//顯示屏配置 #endif System_LoadUpdateFile（）;//升級函數 while （1） { } }

　　2、升級函數

　　void System_LoadUpdateFile（void） { uint8_t res; if（bNandFlash_Error）//如果NandFlash錯誤，串口打印錯誤信息，跳轉到用戶程序 { d_printf（“NandFlash_Error jump\n”）; BootLoad_Jump（）;//跳轉函數 return; } if（bNo_FileSystem）//如果沒有文件系統，串口打印錯誤信息，跳轉到用戶程序 { d_printf（“no file system jump\n”）; BootLoad_Jump（）;//跳轉函數 return; } if（f_open（&File， （char *）UPDATE_FILE_PATH， FA_READ）==FR_OK）//如果存在升級文件，開始執行升級 { d_printf（“update\n”）; if（BootLoad_Program（））//是否寫入成功 { f_close（&File）;//關閉升級文件 res=f_unlink（（char *）UPDATE_FILE_PATH）;//刪除升級文件 d_printfhex（res）;d_printf（“\n”）; res=f_unlink（（char *）UPDATE_DIR_PATH）;//刪除升級目錄 d_printfhex（res）;d_printf（“\n”）; BootLoad_Jump（）;//跳轉函數 } else { HAL_FLASH_Lock（）;//鎖定Flash d_printf（“update fail\n”）; f_close（&File）;//關閉升級文件 BootLoad_Jump（）;//跳轉函數 } } else { d_printf（“jump\n”）; f_close（&File）; BootLoad_Jump（）; } }

　　3、重寫Flash函數

　　uint8_t BootLoad_Program（void） { uint32_t BaseAddress=APPLICATION_ADDRESS;//APP地址 uint32_t i，br，datacnt=0; uint8_t data8; GlobalPtr32=（uint32_t *）BootBuff; HAL_FLASH_Unlock（）;//解鎖Flash if（BootLoad_Erase（）==false）//擦除Flash { return false; } d_printf（“size：”）;d_printfhex32（File.fsize）;d_printf（“\n”）; while（1） { f_read（&File，BootBuff，8192，（void *）&br）;//讀取升級文件 for （i=0;i《（br》》2）;i++） { if （HAL_FLASH_Program（FLASH_TYPEPROGRAM_WORD， BaseAddress， GlobalPtr32［i］） == HAL_OK）//寫入升級文件 { BaseAddress = BaseAddress +4; } else { d_printf（“program err\n”）; return false; } } datacnt+=br; if（datacnt》=File.fsize）//寫入完成 { break; } } d_printf（“verify\n”）; //驗證Flash中的內容與升級文件是否一致 f_lseek（&File，0）; //若一致代表升級成功 datacnt=0; //若不一致代表升級失敗 BaseAddress=APPLICATION_ADDRESS; while（1） { f_read（&File，BootBuff，8192，（void *）&br）; for （i=0;i《br;i++） { data8 = *（__IO uint8_t*）BaseAddress; if （data8 ！= BootBuff［i］） { d_printf（“error！\n”）; return false; } BaseAddress ++; } datacnt+=br; if（datacnt》=File.fsize） { break; } } HAL_FLASH_Lock（）;//鎖定Flash return true; }

　　4、跳轉函數（從BootLoader中跳轉到APP的main函數）

　　void BootLoad_Jump（void） { /* Check Vector Table： Test if user code is programmed starting from address “APPLICATION_ADDRESS” */ d_printfhex32（（*（__IO uint32_t*）APPLICATION_ADDRESS））;d_printf（“\n”）; if （（（*（__IO uint32_t*）APPLICATION_ADDRESS） & 0x2FFE0000 ） == 0x20000000） { JumpAddress = *（__IO uint32_t*） （APPLICATION_ADDRESS +4）; d_printfhex32（JumpAddress）;d_printf（“\n”）; HAL_Delay（100）; Jump_To_Application = （pFunction） JumpAddress; /* Initialize user application‘s Stack Pointer */ __set_MSP（*（__IO uint32_t*） APPLICATION_ADDRESS）; Jump_To_Application（）; } }