MCU端自动软件架构设计方案——Bootloader与应用程序设计

最新推荐文章于 2025-08-28 23:59:06 发布
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文章标签： 单片机 linux 嵌入式硬件 AutoSAR
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本文阐述了在嵌入式系统中，MCU的Bootloader设计和应用程序设计，以实现固件更新和功能扩展。Bootloader负责初始化硬件，加载应用程序，而应用程序则关注业务逻辑和功能实现。通过AutoSAR架构，两者相互配合，提供模块化的软件设计方案。

在嵌入式系统开发中，MCU（微控制器单元）常常需要使用自动软件架构（AutoSAR）来实现高效的软件开发和管理。在这篇文章中，我们将讨论如何设计MCU端的Bootloader和应用程序，以实现可靠的固件更新和运行时的功能扩展。

1. Bootloader设计

Bootloader是位于MCU上的第一阶段软件，负责初始化硬件并加载应用程序。它的主要功能是从外部存储器（如闪存）中读取应用程序的新版本，并将其加载到MCU的内存中。下面是一个简单的Bootloader设计示例：

#include <stdint.h>

// Bootloader入口函数
void bootloader_entry()
{
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嵌入式工程师成长之路（6）——程序设计
云轩阁
02-04 4万+
如果发现有一天对自己写的程序非常清楚他出来是什么样子，那么恭喜你此小节入门了
什么是MCU的BootLoader？
jackhh1的博客
05-02 6001
一、 什么是BootLoader？ 对于嵌入式MCU来说，当产品稳定投产，程序烧录后，MCU我们一般是看不到的，因为外面被外壳等材料覆盖，那后期产品需要升级，无法使用烧录口的情况下，我们怎么解决问题了？ BootLoader就是为了解决这样的问题来设计的，它相当于一个引导程序。这段程序比较特殊，他可以通过一定方式，比如用按键触发、或者UDS协议指令(汽车行业)触发进入运行，BootLoader运行后，他可以通过串口接收新的代码并写入Flash，从而在不能使用烧录器的情况下，升级程序，如下流程图所示： 二、
基于MCU的嵌入式系统的Bootloader设计
01-03
摘要：在基于MCU的嵌入式应用中,应用程序一般通过编程器烧写到存储器中,该方法的缺点是应用程序的下载和更新必须依赖仿真器,不但操作麻烦而且成本高效率低.对比设计的Bootloader首先会对MCU及相关外设做初始化,然后仅通过UART口就可以实现嵌入式应用程序下载,并自动跳转并运行该应用程序,为嵌入式应用程序的升级与维护带来便利.
浅谈芯片中的Bootloader、Flash
iduuigdg的博客
01-05 8420
在文章Bootloader详解，理解Bootloader看这篇就够了中介绍了在PC机上电后Bootloader的作用，与PC机不同，在芯片中，Bootloader的作用主要是为了对软件进行升级、更新。 软件分为底层和应用层，在对芯片进行烧写时，处在应用层逻辑中，然后发指令切换到Boot代码中去，因为升级的话要跑到Boot里把应用软件擦掉，然后进行升级，将发过去的数据存到应用软件原来位置完成升级，升级完成后再跳回到应用层中。功能在应用层中进行。 带Bootloader的软件必须要用烧写器进行刷写。因为软件部分
MCU系统软件架构设计思路
radix关于mcu的博客，持续更新中...
06-23 1899
另外，嵌入式软件除了有硬件，还有对硬件的功能操作、一些控制算法等，为了便于移植和扩充，可以采用分层的思想，将不同特性的代码放在不同的逻辑层上。（各个功能模块可以独立编译（如通信模块纯ANSI C，可在任意平台复用），或者调用驱动层接口（日志库模块调用了驱动读写Flash），总之，封装出各个功能独立的可复用的功能模块。先把一个应用进行功能模块划分，并对整体结构进行分层，然后设计出功能独立的各个模块（如算法模块，文件库模块，通信库模块），在模块之上开放公共接口API。（1）每一个功能，做成一个单独的功能模块。
mcuboot bootloader官方设计文档
weixin_38177846的博客
02-15 3274
mcuboot官方设计文档
第1章_瑞萨MCU零基础入门系列教程之单片机程序的设计模式
挨踢民工的博客
09-09 3874
裸机程序的设计模式可以分为：轮询、前后台、定时器驱动、基于状态机。前面三种方法都无法解决一个问题：假设有 A、B 两个都很耗时的函数，无法降低它们相互之间的影响。第 4 种方法可以解决这个问题，但是实践起来有难度。
基于LPC1700的ARM嵌入式应用架构设计实例
标题《ARM嵌入式应用程序架构设计实例精讲——基于LPC1700 配套资料》所涉及的知识点，正是围绕以NXP公司生产的LPC1700系列微控制器为核心的嵌入式系统开发过程中的关键环节展开，涵盖了从硬件平台搭建到软件架构...
BF7006基于CAN的BootLoader与应用程序源码
该项目以BF7006为核心控制芯片，结合BootLoader与应用程序（App）双模块设计，提供了完整的固件升级解决方案。其核心知识点涵盖微控制器架构、BootLoader工作机制、CAN通信协议实现、固件映像管理、内存布局规划、...
GD32F407完整Bootloader与应用程序代码实现
在嵌入式系统开发中，实现一个完整的Bootloader与应用程序（App）分离架构，是提升产品可维护性、支持远程升级（OTA）、增强系统安全性的关键技术手段。本文将围绕“GD32F407完整bootloader与app代码”这一主题，...
手把手教你设计一个通用BootLoader
bingwueyi的博客
08-18 1372
单片机通用bootloader，函数指针的使用
自动驾驶MCU 软件架构说明
weixin_45905610的博客
07-15 1469
环境建模校验模块，分为 Collision Boundary Detection和Environment Model Validation两个子功能，Collision Boundary Detection以车身为中心的描绘出可能碰撞边界， Environment Model Validation将碰撞边界和完整环境模型做比对，如果完整环境模型中所 有障碍物都在碰撞边界之外，那么表示环境模型是正确的，通过校验，否则抛出异常到 Failure Mode Handling 模块；
MCU软件设计架构--消息队列架构
L20190411W的博客
03-21 718
在 MCU 系统中，采用 消息队列架构 能够有效地管理 事件触发 和 任务处理，保证系统的稳定性和可扩展性。 整个架构分为 事件获取、消息管理、任务执行、系统调度 等多个部分，使 MCU 运行更加高效和有序。
bootloader编写——MCU固件升级系列2（STM32）
不断debug，优化中……
05-01 7179
开发STM32固件升级并编写Bootloader时，需要注意以下几个关键点：熟悉硬件和数据手册：在开发过程中，确保充分理解STM32微控制器的特性和功能。阅读相关数据手册，了解其内存布局、外设接口以及其他重要信息。选择合适的通信接口：根据项目需求选择合适的通信接口进行固件升级，如串口、I2C、SPI、USB等。确保所选接口可以与外部设备（如PC）正常通信。（后续会使用CAN UART）定义固件升级协议：设计一个简单且可靠的通信协议，用于在Bootloader和外部设备之间传输数据。
嵌入式开发之bootloader
superxxd的专栏
07-10 1907
启动代码是mcu厂家提供的demo，我们可以在这个里面进行按需更改，比如加上一些特殊的处理代码，一般bootloader类的代码直接可以采用原厂的代码，这个汇编语言也跟mcu采用的内核及指令集密切相关，但功能都相差无几，当你想了解一款mcu时从读懂他的启动代码是最快的一种方式，汇编语言难懂，主要是在于你记性好不好，就像想在网络流行的很多简写体，你没有功略可能就是天书，所以不清楚的差芯片指令手则就好了，无他为手熟尔，我相信隔一段时间你又会搞忘的，所以不要纠结这个，也没必要去背他，当然你是学霸除外。
基于mcu的一种分层软件架构
大法师
03-17 3927
基于mcu的一种分层软件架构（一） 1、写在前面 先来个图： 经过了一段时间的琢磨与思考。借鉴操作系统的分层原理，也搞出来了一种mcu的层状软件结构。好了，不说虚的啦。所有的一些方法和思想，都是对经历痛点的思考后，在人类智力范围内，被捣鼓出来，用来解决或是减弱痛点的。否则就是形而上了，没有意义。 说说把它弄出来的初衷吧。大前提，所有的电子产品在初期研发、迭代升级阶段，都会有软件或是硬...
深入解析汽车MCU的软件架构
shiwei0813的博客
03-09 1985
通过动态调整电机的电流和电压，基于 FOC 的驱动器可实现更平稳的加速、更高的扭矩输出和更好的响应速度。然而，多电机电动汽车的实施需要复杂且成本较高的设计，因为与之相关的电机控制单元必须能够管理功率分配、扭矩分配以及电机之间的协调。通过改变通过线圈的电流，转速和扭矩均可改变。通信部分可实现外部系统的无缝控制，允许用户进行交互，并可定制电机参数，如速度和扭矩限制，以适应不同的驾驶条件和偏好。安边凭借其可靠的工程师团队和丰富的合作伙伴生态系统，能够以极具吸引力的价值为不同功率类别的电动汽车提供电机控制单元。
MCU平台化实践方案
最新发布
汽车电子软件领域知识分享
08-28 1307
摘要： 设计统一的驱动适配层（HAL）可提升微控制器代码复用性，通过抽象接口（如drv_uart.h）分离硬件实现，支持STM32、GD32、S32K144等平台。核心步骤包括：1）定义通用接口（如初始化、收发函数）；2）为各MCU实现平台适配层（如pal_uart_stm32.c调用HAL库）；3）应用层仅调用抽象接口（如drv_uart_send()），无需关注底层细节。示例涵盖UART、I2C等驱动，显著降低跨平台移植成本。
单片机简易bootloader设计
weixin_48962682的博客
10-10 1310
1、设计原则： bootloader方便移植，且足够轻量化。 2、方案设计 从内存角度来看，芯片的内部flash空间可以进行如下规划： flag为升级标志位，当升级标志位使能时，程序进入boot,当升级标志位不使能时，程序启动时，跳入APP，APP bin文件为需要升级的APP文件，在boot程序中，仅仅做的是APPbin文件往APP搬运，以及flag标志位更新，不做其余处理； 3、升级流程 APP执行过程中，等待升级指令，当外部给出升级指令（无线升级、CAN升级等），APP按照一定的传
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