剖析MCU的IAP升级软件设计(设计思路篇)【转载】
IAP的价值与意义
作者最早开始结实IAP这个概念还是在大学进行飞思卡尔智能汽车比赛期间，了解的小伙伴应该知道我们大部分时间都是在"烧车"-(也就是车子不行的在赛道上进行测试)，特别是调试PID或者是发现识别算法的Bug以后，要么就是去拿车过来烧录，要么就是拿着笔记本过去进行烧录，这样有时候还真是体力活，后来无意间看来一篇技术报告谈到了远程无线升级，当时自己调参数也是用蓝牙调试，便开始研究这个功能，折腾一段时间，因为需要对芯片的启动过程等等进一步的熟悉，不过后面确实挺方便的，基本上换了电池以后我就只需要坐着写代码升级即可。
至于到了现在的实际工作过程中，这种升级功能的需求成了软件设计的必备项目，那有小伙伴可能就会问了:我觉得用烧录器烧录挺快的呀，每次想要升级直接用烧录盒烧录不就行了吗？好，那比如说现在你在深圳，客户在北京，你还得每次还要跑到客户现场去升级吗?到了客户现场难道你还要拆客户的机器插上烧录器吗？实在是太麻烦了，还是选择远程升级吧，同时IAP还会有更加严格的测试要求，比如烧录过程中的断电，断网络等等系统的动作和后续修护问题都是要进行考虑和设计的。
MCU软件升级的设计"进化论"
对于我们的MCU现在大部分的都是使用Flash来存储程序，同时程序内部也会有读写Flash的接口函数，中断也可以方便的重定位，这样就非常适合IAP程序的开发。
1)IAP升级V1.0
作者这里画了一张现在目前比较普遍的升级软件设计图:
解析一下:我们把MCU的Flash分区分为如上图所示的三个部分，Bootloader就是我们所要编写的启动程序，App程序为项目的实际应用程序，Param区域是用于存储相应的版本App的版本信息以及完整性校验标志序列等传递数据区域。
工作方式1:当MCU启动以后运行Bootloader程序，检测到Param参数区域是否存在App记录，如果存在App直接运行App程序即可，如果不存在，则向PC机请求App文件。
工作方式2:当MCU运行App过程中，接收到PC机的升级请求，更新Param参数区域，并跳转到BootLoader进行App程序的接受和升级，升级完成以后处理Param参数区域并运行对应的新App程序。
V1.0算是比较常规的应用案例，我们都知道对MCU内部Flash进行编程一般会有解锁、擦除、写入和验证几个阶段，当我们擦除原来MCU存储的App程序以后如果手头上没有相关的固件，基本上就不能恢复了，这样如果我们想退回到之前的版本不可能了！于是升级方案还需要在改善一下。
2)IAP升级V2.0
为了解决V1.0提出的问题我们App分成了两部分如下图所示:
解析一下:上面两张图的原理是一样的，都是把接收到的新App保存起来(如果你用于备份老的App也是可以的)，图1是通过把MCU内部Flash进行划分，一部分用于存储新App，另外一部分是原来运行的App区域，这样的话，当我们通过bootloader接收完完整的新App进行校验、解密处理以后便可以写入到平时运行的App区域，从而防止了V1.0在升级过程中掉电、通信异常导致擦除了App的问题。
同时，我们也可以把上一版本App备份到我们预留的内部Flash或者外部存储设备中，如果想还原系统即可直接通过PC发送相应命令进行恢复即可。
好了，又有小伙伴提出问题，大家都知道我们自己编写的BootLoader是非常灵活的，可以支持多种通信协议的升级模式，不过在前期我们可能没有考虑完善，后续想进一步完善相应功能就需要我们对Bootloader进行升级，那么我们可以通过App对Bootloader进行升级操作，一般这种方式就可以满足需求，不过如果在升级BootLoader过程中发生故障，那Bootloader全部被擦除导致整个MCU变成了个砖头。好吧，是时候上V3.0版本的IAP程序了。
3)IAP升级V3.0
为了解决V2.0问题，作者设计了第三种升级方式:
解析一下:在V2.0的基础上我们增加了Bootloader2，对于Bootloader1相当于固化在MCU中自定义的一种升级方式，而Bootloader2是可以根据我们启动升级需求进行升级的区域，这样即使在升级过程中擦除，我们也可以通过BootLoader1或者App2来进行恢复Bootloader2。
不过具体的实现过程会设计到较多的逻辑处理，大家在实现该方案的同时需要前期进行软件上的设计和梳理。
4、最后小结
对于IAP软件方案作者就分享到这里，大家在选择在线升级方案的同时需要结合自身项目的需求来考量，对于具体的实现过程还是有很多技术细节需要注意的，比如代码的地址链接、中断的重定位方案、软件的加密等等，后续有时间再针对具体的技术细节进行分享。