初版BL程序一些细节整理（碎碎念）

本文摘要：串口中断触发除了常见的TXE/RXNE标志位外，还介绍了TC（传输完成）和IDLE（总线空闲）两个特殊标志位。其中IDLE标志需要同时读取SR和DR寄存器才能清除。另外关于DMA中断，指出手动禁用DMA会立即触发TCIF标志，但若不先清除该标志位则无法重新启动DMA，强调在配置DMA后启动前必须清除标志位的注意事项。文章提供了两种可行的清除方式供选择。

weixin_50127894

714人浏览 · 2025-06-09 20:58:35

weixin_50127894 · 2025-06-09 20:58:35 发布

项目介绍：本项目从零编写引导加载程序（Bootloader）实现IAP（本项目为BL初版程序，不涉及各种中间件的使用），使用四块区域进行----24c02负责存储版本号，需要更新的程序长度，更新标志位、w25q64负责存储多块更新程序，按需求存储和调用、内部FLASH划分为两块空间，B区存储BL程序，A区用来存放和更新主程序。同时，通过map⽂件来观察flash存储中Bootloader区的内存占⽤情况，决定使⽤配置条件变量、printf覆写、CRC32模⼆除法三种⽅式，来优化Bootloader的内存占⽤⼤⼩。使用Xmodm通信协议，允许上位机通过UART与MCU进⾏通信，以执⾏固件升级、擦除、重启系统、选择存储外部FLASH位置、外部FLAHS调用程序等操作。定义了数据包状态机，⽤于逐步解析数据，获取当前状态。使⽤CRC32校验起始标志位来保证数据的安全传输。ps：（文件代码附有可以验证支持Xmodm协议的软件，BIN文件，和整个程序源码（keil下直接编译即可））

下图为流程图，只是简单的指出了一二指令，其他指令看源码

下图为程序现象，这个串口软件不支持GB解码出现乱码我会解释作用。👇

一.串口的中断触发

一般我们都是使用TXE或者RXNE来触发中断，其实还有完整传输结束的TC标志位和接收完成的IDLE标志位

这两个标志位有些不同，RXNE标志位只需要读取寄存器就会自行清除，但是这两个需要读取两个，拿IDLE举例子

这里需要这么写，才能清理标志位

二.关于DMA提前人为中断

如果手动disable了DMA，那么TCIF标志位会立马挂起

但是如果不清除该标志位，DMA就无法启动

所以我们再配置好DMA后，启动前，要清理标志位，1，2两种清理方式，任意一种都行

三.3种关于定义print导向串口输出的方法

1.覆写库函数

基础概念

关于怎么覆写标准库里面的原函数_c语言编译,怎么覆盖库文件的函数-CSDN博客

我们首先需要点开keil中的MicroLIB库

什么是MicroLIB库，为什么需要点开？

这是keil的精简C语言库，代码量少很多，他使用是了标准库的头文件接口，接口在编译阶段会被链接到选择的库（比如 MicroLIB）的 实现部分。

同时他的底层实现函数和标准库的不同

这里我们需要重新定义他的底层fputc（）函数，一下定义即可

2.使用sprintf打印到字符数组，再用串口发送字符数组，此方法打印到字符数组

3.将sprintf函数封装起来，实现专用的printf，此方法就是把方法2封装起来

方法三涉及到可变参函数，这里介绍说明如何使用和原理

四.可变参函数

1.我们首先需要添加<stdarg.h>头文件，包括一下宏

首先类似void Serial_Printf(char *format, ...)，这种带有....的函数就是，可变参函数，他允许你

👆这些操作都是合理的

2.实现原理

首先每个函数的调用就会构建一个属于自己的栈空间，存放自己的变量

va_list args;可以理解为生成了一个栈指针

va_start(arg, format);可以理解为将栈指针指向format后

所以使用va_arg(arg, int);取出数据的时候，会直接取走format后面的int类型数据，类似👇操作

va_end(arg);就是清理掉之前的指针

这样上面的代码就很简单可以看懂了，下面的这个代码也能轻松看懂使用了

五.串口传递的底层原理

我们都知道串口传输的是二进制数据，那么

比如我使用sprintf（send，“%d,%c,%x”，0x21，0x21，0x12）,然后使用串口发送send，for(uint8_t i = 0;i<strlen((char*)send);i++){usart_senddata（send[i]）;while(等待发送完成)},来发送，结果会是什么呢？

"33,!,21"

是不是很奇怪？为什么结果是不一样的，明明传输的都是0x30，转化了不同的格式，底层得到二进制应该都是一样的才对啊

解答：%d、%c、%x 等格式符的本质是

它们只是告诉 sprintf() 或 printf()：

❝请把这个值转成“某种格式”的“字符表示形式”❞

而不是“按什么进制去储存数据”。

下面我们具体分析，首先我们看看ASCII码表

我们发现这些结果的底层二进制是一样的，串口显示不同的原因就在于他不是把33对应的ASCII码存入进send里面，而是将33分为字符'3''和'3'寻找对应的ASCII码对应的二进制，存入，所以串口输出的就是3 3两个字符

我们假设调整串口的输出是HEX模式输出，那么结果会是3333 21 3231，对照下面的ASCII码表就一目了然了

六.各种字符类型和存储器的底层原理

先说结论，内存不关心你里面放置的内容是什么类型，他只关心内存是否够用

我们看看这个例子，加上format和list里面的内容是char类型的

uint8_t string[50];

sprintf((char*)string, format, list);

上面这个代码里面将原本的char类型放入uint8类型的空间中，这里是不会报错的，因为大小都是一个字节。那么这个操作的目的是什么呢，首先char类型的范围是-127--127，uint8范围是0--255范围，我开始传入的都是char类型的字符，如果不转换，会丢失数据！！！

那么是不是我使用char*就改变了内存缓存空间里面的内存布局？

并不是，因为都是一个字节所以没有一点影响，至于你使用int8类型读取里面数据，丢失范围是你自己的事情，内存不关心。发现没，这和我们之前说的uint8和uint32指针取内容是一个道理，8就是取一个字节，32就是取四个字节，只要你可以处理好内部关系就ok，内存只管空间够不够。

printf 输出格式总结（C语言）和C 中的类型提升规则、默认整型提升-CSDN博客

这就是为什么你可以通过不同的数据类型来读取同一块内存，只要你确保数据的存储格式符合预期，并且在读取时能正确处理这些类型的内存表示。

七.硬件SPI配置

初始化后一定要把SS引脚设置为高电平，不然无法启动，真傻逼，这个没检查到......

八.为什么软件I2C需要在里面添加延时函数而SPI不需要

应为芯片捕获频率和I2C需要实现半双工同时经常总线仲裁，来回在主机从机之间切换，这些功能都不允许I2C使用推挽输出，而使用开漏输出会倒是上升沿缓慢👇

从而I2C是频率远低于SPI的频率，需要加入延时函数来人为降低频率（I2C：Khz，SPI：Mhz），SPI只需要简单的几次分频就可以满足使用要求。

八.关于EEPROM芯片（24C02C）I2C读写的神坑

情况：我手写软件读写I2C代码，发现无论如何都无法写入后读取数据，不论写入什么都是0XFF

我使用多个版本的I2C进行检查，发现都是一样结果，判断是硬件问题。

等了三天，新硬件到了依旧有这个问题，开始思考......

测试代码如下，每个函数里面都包装了延时10us符合I2C时序，首先测试一区的ACK返回值，发现都有回应，结果都是00，但是写入结果依旧是0XFF。

开始测试二区代码，发现一区二区代码一起打开，二区代码ACF返回都是01，说明二区代码无响应。

注释掉一区代码，单独测试二区代码，发现响应正常都为00，说明一区二区代码都是正确

开始思考是都是延迟的问题，开始在中间不断加大延时函数，发现加到5MS接收完全正常

下面是GPT回答 👇

总结：EEPROM芯片没有在手册中写出，写入操作芯片需要额外的5ms进行操作，但是默认都是需要的，神坑啊！！！

九.使用汇编指令配置SP指针

上面这串代码一一拆解

ps：汇编函数和普通的C函数在栈空间的管理和函数返回上是一样的，唯一的区别是函数的内部实现各种寄存器返回需要自己细节处理好。

一. 标题 __asm（ARMCC 特有）

二.MSR指令和输入参数对应寄存器

MSR（Move to Special Register）：用于把值写入系统寄存器。

输入参数默认第一个对应R0，第二个对应R1以此类推

三.BX指令,B指令和BL指令的区别

指令	是否保存返回地址？	能否返回？	通常用途
`B label`	❌ 否	❌ 否	死跳，无返回
`BL label`	✅ 是（保存到 `LR`）	✅ 是（用 `BX LR`）	函数调用
`BX reg`	❌ 否	✅ 是（跳到你给的地址）	函数返回或跳转寄存器地址

简单来说就是B是直接跳转，BL是跳转后将返回地址保存到LR寄存器中，BX可以直接跳转到LR寄存器（B只能跳转固定地址，不能跳转到寄存器的地址）

所以我们使用跳转寄存器的时候通用为BX或者BL，或者组合使用。

四.对于R14寄存器MSP（主堆栈指针）和PSP （进程堆栈指针）

简单来说

十.如何调用PC指针

一，如何使用PC指针指向中断服务函数

如上图所示，其中的load_a()，就能直接调用PC指针指向中断服务函数。

如何实现的？

首先PC指针是无法使用汇编指令直接调用的，他只保存了下一句要执行的语句地址，这里直接将地址赋值给load_a，然后直接调用load_a（）

这里说个细节，最底层就是函数指针和结构体差不多，你赋给函数指针的值是这个函数栈的起始位置，函数里面所有执行的语句都是根据顺序指针向下执行的。所有执行空的load_a()，开始就会跳转到load_a的起始位位置去，这个位置刚好是中断服务函数，加上这个函数里面是空，执行完中断服务函数就返回了

二.sp和pc的区别

sp指针需要直接取值给sp，比如0x08000000位置对应的是__initial_sp，直接取*(uint32_t *)0x08000000的值赋值给sp，直接取 __initial_sp 这个 sp 指针要创建栈空间的位置，判断这个栈空间的位置是否在 sram 内。（ __initial_sp保存的是栈顶的地址）

PC 指向一条指令地址，CPU 每执行一条指令，就自动让 PC 往下移动到下一条指令，形成连续执行流。（ Reset_Handler保存的是函数的起始地址）