2. Bootloader与App双区Flash布局设计

任务目标

在STM32 IAP架构中，Bootloader将应用程序烧录到Flash的偏移地址（如0x08008000）后，CPU复位仍从0x08000000取向量表。若应用程序不进行向量表重定位，所有中断（如SysTick、UART、EXTI）将错误地跳转到Bootloader的向量表，导致中断无法响应。本案例目标是在应用程序启动早期设置正确的向量表偏移（VTOR），使中断能够从应用程序自身的向量表中正确取址。

核心原理

Cortex-M3/M4内核通过向量表偏移寄存器（VTOR，地址0xE000ED08）决定中断向量表的基地址。设置方法为：SCB->VTOR = APPLICATION_ADDRESS。该操作必须在任何中断使能之前完成，通常放在main()函数的第一行或系统初始化函数中。

完整实现代码

// 文件：main.c（应用程序工程）
#include "stm32f1xx.h"  // 以STM32F103为例，其他系列头文件类似

// 应用程序在Flash中的起始地址（需与Bootloader约定的偏移一致）
#define APPLICATION_ADDRESS  0x08008000u

// 简单延时函数（用于演示LED闪烁）
static void delay(volatile uint32_t count) {
    while (count--) {
        __NOP();
    }
}

int main(void) {
    // ========== 关键步骤1：向量表重定位 ==========
    // 必须在使能任何中断之前执行
    SCB->VTOR = APPLICATION_ADDRESS;

    // ========== 关键步骤2：验证重定位是否生效 ==========
    // 读取VTOR寄存器值，若等于APPLICATION_ADDRESS则设置成功
    uint32_t vtor_value = SCB->VTOR;

    // ========== 外设初始化（演示中断响应） ==========
    // 使能GPIOB时钟（板载LED通常接在PB0或PC13，此处以PB0为例）
    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPBEN;
    GPIOB->CRL = (GPIOB->CRL & ~0x0F) | 0x03;  // PB0推挽输出50MHz

    // 配置SysTick定时器：1ms中断（假设系统时钟72MHz）
    SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000);

    // 主循环：LED闪烁，若中断正常则延时准确
    while (1) {
        GPIOB->ODR ^= (1 << 0);   // 翻转PB0
        delay(500000);            // 粗略延时（若SysTick中断正常，此延时不影响主循环节奏）
    }
}

// SysTick中断服务函数（必须位于应用程序的向量表中）
void SysTick_Handler(void) {
    static uint32_t tick = 0;
    tick++;
    // 此处可添加周期任务，例如每1000ms翻转一次LED
    // 若此函数被正确调用，说明中断向量表重定位成功
}

工程配置要点

1. 链接脚本（.ld或.sct）：必须将应用程序的FLASH起始地址改为0x08008000，且VECTOR_TABLE_OFFSET同步修改。以GCC链接脚本为例：

/* STM32F103C8T6 应用程序链接脚本片段 */
MEMORY
{
  FLASH (rx)  : ORIGIN = 0x08008000, LENGTH = 120K  /* 偏移32KB，保留64KB给Bootloader */
  RAM (xrw)   : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 20K
}

2. 编译选项：若使用STM32CubeIDE或Keil，需在工程设置中定义VECT_TAB_OFFSET宏（部分标准库依赖此宏自动设置VTOR），但本案例直接操作寄存器，不依赖该宏。

运行与验证方法

前提条件：需先烧录一个Bootloader程序到0x08000000（该Bootloader负责跳转到0x08008000执行应用程序）。若暂无Bootloader，可临时将应用程序直接烧录到0x08000000并注释掉VTOR设置行，用于对比验证。

验证步骤：

1. 将应用程序编译后烧录到0x08008000地址（通过Bootloader跳转或调试器直接烧录）。
2. 在SCB->VTOR = APPLICATION_ADDRESS;处设置断点，单步执行后查看VTOR寄存器值是否为0x08008000。
3. 在SysTick_Handler中设置断点，若程序能进入该中断服务函数，说明中断向量表重定位成功。
4. 观察LED闪烁频率：若闪烁正常（约1Hz），说明SysTick中断正常触发；若LED常亮或闪烁极快/极慢，则中断未正确响应。

通过判定标准：

• VTOR寄存器值等于0x08008000；
• 程序能进入SysTick_Handler中断服务函数；
• LED以预期频率闪烁（证明SysTick中断周期准确）。

常见问题排查