一、Bootloader 是啥？它都干了些啥？
想象一下你的 MCU（比如 STM32）是一個小機器人，上電之后第一件事，它不會立馬開始“干正事”（運行你的主程序），而是先去運行一個“開場引導程序”——這就是 Bootloader。
它主要負責下面這些事：
- 啟動最基礎的硬件：比如時鐘、串口、Flash 這些，像是“穿衣洗臉”。
- 判斷要不要升級程序：比如你按了個按鈕、發了個串口命令，它就不跳到主程序，而是“停在門口”，準備接收新程序。
- 接收并寫入新程序：它能從串口、USB、CAN、SD 卡等接收固件，然后擦掉舊程序，把新程序燒進去。
- 最后跳轉到主程序：一切準備就緒，它就把控制權交給你寫的主程序，讓它正式運行。
通俗講，它就像是**“程序界的門房”**，開門、分發信件（固件）、開燈、安排進屋（跳轉），全由它負責。
二、Bootloader 跟主程序的位置是怎么安排的？
在 STM32 中，Flash 是按地址劃分的。一般我們這樣安排：
Bootloader 區域： 0x08000000 ~ 0x08003FFF
主程序區域（App）： 0x08004000 ~ Flash 結尾
也就是說，Bootloader 占前面 16KB 的空間（你可以設更多），主程序從后面接著跑。它們不會互相干擾。
Bootloader 的典型流程就像這樣：
int main(void)
{HAL_Init(); // 初始化硬件SystemClock_Config(); // 配置時鐘MX_USART2_UART_Init(); // 初始化串口if (check_upgrade_flag()) // 判斷是否需要升級{enter_upgrade_mode(); // 進入升級模式}jump_to_application(); // 跳到主程序區運行
}
三、Bootloader 做事情的重點是啥？
1. 固件怎么接收？
它可以從很多“入口”接收程序，比如：
- 串口（UART）
- USB（DFU 模式）
- CAN、I2C、SPI
- SD 卡、外部 Flash
接收過程里會做這些事：
- 檢查程序是不是完整（比如校驗 CRC）
- 擦掉舊程序（把 App 區的 Flash 擦了）
- 把新程序一點點寫進去
- 寫完了，打個勾：“升級完成了！”
2. 怎么跳轉到主程序？
最關鍵的是要設置好跳轉地址和棧指針。示例代碼如下：
#define APP_ADDR 0x08004000 // 主程序起始地址typedef void (*pFunction)(void);
pFunction JumpToApplication;
uint32_t JumpAddress;HAL_DeInit(); // 關閉外設
__disable_irq(); // 禁用中斷JumpAddress = *(__IO uint32_t*)(APP_ADDR + 4);
JumpToApplication = (pFunction)JumpAddress;__set_MSP(*(__IO uint32_t*)APP_ADDR); // 設置棧
JumpToApplication(); // 跳轉！
要注意：
0x08004000?第一個 4 字節是主程序的棧指針（MSP）- 第二個 4 字節是主程序的啟動地址（Reset_Handler）
- 跳轉之前要把中斷關掉、外設關掉，不然主程序容易“誤會”你還沒交接完
四、怎么把 Bootloader 移植到 STM32 上？
如果你自己寫 Bootloader，要讓它配合你的主程序跑起來，大概分這幾步：
Step 1：規劃 Flash 分布
比如我們規劃：
- Bootloader 占?
0x08000000 ~ 0x08003FFF（16KB） - 主程序從?
0x08004000?開始
這樣你就得去你的 App 工程里修改啟動地址，不然你主程序會被燒到 Bootloader 區，沖突了。
Step 2：寫 Bootloader 的功能
你得實現：
- 初始化串口
- 收數據 + 校驗
- 擦除 Flash
- 寫入新固件
- 跳轉主程序
Step 3：改主程序的配置
- 啟動文件?
.s?或?.ld?文件中，把起始地址改成?0x08004000 - 設置中斷向量表地址偏移：
SCB->VTOR = 0x08004000;
不改這些，你的主程序可能跳轉不了，也收不到中斷。
Step 4：驗證！
Bootloader 燒進去 → 用它燒主程序 → 看能不能正常跳轉、運行
記得保留串口?printf?打印，出問題好排查。
五、移植過程中常見的“坑”和解決方案
| 問題 | 原因 |
|---|---|
| 跳轉失敗 | 中斷沒關 / 地址沒設對 / VTOR 沒設置 |
| Flash 寫失敗 | 沒解鎖 / 寫保護 / 地址錯誤 |
| 主程序不跑 | 啟動文件地址沒改 / 向量表沒偏移 |
| 燒完程序沒反應 | 沒跳轉、程序錯燒、校驗失敗 |
解決方法：
- 多用串口打印調試信息
- 多測試單步跳轉和Flash寫入
- 主程序先寫一個最小的 Blinky（閃燈）測試跳轉是否成功
