STM32 Bootloader与IAP固件升级实战：Flash分区、跳转表与串口升级协议设计
产品一旦量产交付，固件升级就成了刚需。无论是修复Bug还是增加功能，通过Bootloader配合IAP（In-Application Programming，应用内编程）在线升级，可以免去拆机、省去返厂，极大降低维护成本。本文从Flash分区开始，一步步带你完成STM32串口IAP升级方案。
第一步是规划Flash分区。以STM32F103为例，主Flash从0x08000000开始。典型布局是：0x08000000~0x08003FFF（16KB）放Bootloader，0x08004000之后放应用程序APP。Bootloader负责接收新固件、写入Flash、跳转到APP；APP则是真正的业务程序。分区大小要根据实际Flash容量合理分配，APP区留足余量，方便后续升级。
第二步是处理向量表。APP程序烧录到0x08004000后，中断向量表默认还在0x08000000，这会导致APP运行后中断全部失效。解决办法是在APP启动代码开头执行SCB->VTOR = 0x08004000; 把向量表重定位到新地址。同时，工程编译的链接脚本（Keil里是IROM1起始地址）也要改成0x08004000，这样编译出的代码地址才正确。
第三步是设计跳转逻辑。Bootloader上电后先检查是否有升级请求：可以是检测一个特定按键，也可以是检查Flash里的升级标志位。没有升级请求就直接跳转到APP执行；有请求就进入接收固件模式。跳转前要把全局中断关闭、把外设恢复到复位状态，然后通过函数指针跳到APP的复位向量执行。这里有个细节：跳转后APP要重新初始化所有外设，所以Bootloader里别做太多初始化，越干净越好。
第四步是串口升级协议。协议要能保证传输可靠，最简单的方案是分帧传输：每帧包含帧头、帧类型、数据长度、数据、校验和。接收端边收边写入Flash，写完一页擦除一页、写满一页烧录一页。写入Flash时注意：Flash只能1变0，所以必须先擦除再写，且擦除是按页（通常1KB或2KB）进行的。整个升级过程要有超时保护、错误重传机制，升级完成后跳转校验，校验失败还能回退到旧固件，这是IAP方案里非常重要的容错设计。
最后总结：一个完整的STM32 IAP升级方案包含Flash分区、向量表重定位、Bootloader跳转、串口传输协议、Flash写入与校验回退五大部分。用STM32CubeMX生成Bootloader工程，配合自定义的升级协议和上位机，就能实现稳定的在线升级功能。这一套方案在工业设备、智能硬件中非常通用，值得每个嵌入式工程师掌握。
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