1 ISP概念
????????ISP（In-System Programming）?在系统可编程，指电路板上的空白器件可以编程写入最终用户代码， 而不需要从电路板上取下器件，已经编程的器件也可以用 ISP 方式擦除或再编程。ISP 的时候需要用到(bootloader)自举程序，自举程序存储在 STM32 器件的内部自举ROM 存储器（系统存储器）中。其主要任务是通过一种可用的串行外设（ USART、 CAN、USB、 I2C 等）将应用程序下载到内部 Flash 中。每种串行接口都定义了相应的通信协议，其中包含兼容的命令集和序列。ISP是一种通用的程序下载方式，AVR单片机都有ISP下载接口。可以通过ISP下载线或者STK500百度把程序下载到单片机中。?ISP下载线成本低廉，制作简单，一个并口ISP下载线只需几十元即可得到。开发工具成本低也是AVR单片机的优势之一。
????????ISP、IAP的区别与联系：
????????ISP是指可以在板级上进行编程，而不用把芯片拆下来放到烧写器中，即不脱离系统，所以称作“在系统编程”，它是对整个程序的擦除和写入，通过单片机专用的串行编程接口对单片机内部的Flash存储器进行编程。即使芯片焊接在电路板上，只要留出和上位机接口的串行口就能进行烧写。IAP同样是在板级上进行编程，MCU获取新代码并对程序的某部分重新编程，即可用程序来改变程序，修改程序的一部分达到升级、消除bug的目的，而不影响系统的其它部分，烧写过程中程序可以继续运行，另外接口程序是自已写的，这样可以进行远程升级而不影响应用。IAP的实现更加灵活,通常可利用单片机的串行口接到计算机的RS232口，通过专门设计的固件程序来编程内部存储器。
????????从基本功能来看，IAP程序与ISP程序所做的事情好像是一样的，都是引导加载程序，所以网上有很多文章把IAP程序与ISP程序都称为BootLoader程序，要注意区分。但是，ISP与IAP还是有点区别的。
????????STM32内部Flash分为两部分，System Flash和User Flash。上电之后执行哪个Flash里的程序有boot脚来控制。System Flash内存放的是ST官方编写的自举程序（ISP程序），我们是没有办法改变的。User Flash是我们可以使用的Flash空间，我们编写的代码就是要烧录到User Flash中。我们可以把User Flash分为两部分，前面一部分空间用于烧写我们编写的IAP程序，后面一部分用于烧写我们编写的应用程序。其中，IAP程序用于更新我们的应用程序。ISP程序用于把我们编写的程序更新到0x08000000地址上，如果我们的产品中的程序有IAP程序+应用程序，则此时0x08000000地址存放的程序就是IAP程序。ISP程序、IAP程序、应用程序的关系示意图如下：
?????????如果我们的产品中的程序只有应用程序，则此时0x08000000地址存放的程序就是应用程序。ISP程序、应用程序的关系示意图如下：
2 BOOT配置
| 主闪存存储器 （Main Flash memory，X0） | STM32内置的Flash，一般我们使用JTAG或者SWD模式下载程序时，就是下载到这个里面，重启后也直接从这启动程序。主闪存存储器被映射到启动空间(0x0000 0000)，但仍然能够在它原有的地址(0x0800 0000)访问它，即闪存存储器的内容可以在两个地址区域访问， 0x0000 0000 或 0x0800 0000。 |
|---|---|
| 系统存储器 （System memory，01） | 从系统存储器启动，这种模式启动的程序功能是由厂家设置的。系统存储器是芯片内部一块特定的区域，STM32在出厂时，由ST在这个区域内部预置了一段BootLoader， 也就是我们常说的ISP程序， 这是一块ROM，出厂后无法修改。一般来说，我们选用这种启动模式时，是为了从串口下载程序，因为在厂家提供的BootLoader中，提供了串口下载程序的固件，可以通过这个BootLoader将程序下载到系统的Flash中。但是这个下载方式需要以下步骤： Step1:将BOOT0设置为1，BOOT1设置为0，然后按下复位键，这样才能从系统存储器启动BootLoader Step2:最后在BootLoader的帮助下，通过串口下载程序到Flash中 Step3:程序下载完成后，又有需要将BOOT0设置为GND，手动复位，这样，STM32才可以从Flash中启动。主闪存存储器被映射到启动空间(0x0000 0000)，但仍然能够在它原有的地址(0x0800 0000)访问它，即闪存存储器的内容可以在两个地址区域访问， 0x0000 0000 或 0x0800 0000。 |
| 内置SRAM ( Embedded Memory，11) | 内置SRAM没有程序存储的能力，这个模式一般用于程序调试。代码中一个小小的地方的修改，需要重新擦除整个Flash自然是比较的费时，可以考虑从这个模式启动代码（也就是STM32的内存中），用于快速的程序调试，等程序调试完成后，再将程序下载到SRAM中。只能在0x2000 0000开始的地址区访问SRAM。 |
????????为什么设置从System Memory启动就可以使用串口来下载我们的程序呢？那是因为在芯片出厂前ST官方已经把一段自举程序（BootLoader程序）固化到这一块存储区。对于STM32F103ZET6来说，System Memory的起始地址为0x1FFFF000，可在芯片手册的内存映射图里找到：
????????其通过串口来接收数据并烧写到用户闪存存储器的起始地址（0x08000000）。只能烧写到这个地址，若keil里设置的地址不是这个地址，则编译出来的文件将烧录不成功。(用户闪存，即User Flash，同时也称为Main Flash)。
????????这一段BootLoader程序源码是没有开源出来的，用户是不可修改的。IAP程序通过FlyMCU软件进行烧录，烧录的地址就是0x08000000。
????????注意：不同系列不同型号的STM32固化的BootLoader是不同的，即使用的通讯接口是不同的。如STM32F1xxx系列只支持USART1：
?????????STM32F4xxx系列只支持USART1、USART3、CAN2等接口：
????????在项目实际应用中的Boot设置：默认使用程序代码存储在主闪存存储器，配置方式：BOOT0=0，BOOT1=0，但是要预留boot0上拉电阻工位，便于将其电平拉高，实现串口烧录。
????????1）配置BOOT为ISP模式，如上图所示，只需要通过改变RTS电位使S8550是否导通，通过控制RTS引脚电路导通时实现Boot0高电平（即RTS为低电平），此时BOOT1为低电平接地。
????????2）一旦完成Boot0与Boot1的10设置后，需要实现通过复位从系统存储器启动，RESET为低时系统复位，让系统重新进入ISP模式，通过上图可发现，复位脚RESET通过10K电阻默认接高电平，若需要复位则需要该脚置为低电平，即通过S8050导通（即DTR为高电平）使得RESET下拉电阻端电位与RTS都处于低电位，完成复位启动操作。
????????通断时间以及为何使用模拟开关而不是直接将这两端通过硬件相连：右端100K电阻情况下，3.3V对电容充电至2V的时间约为1s–大概计算公式参考RC串联电路：uC=E(1?e^(-t/RC)) (数字电路中，由TTL电子器件组成电路使用的电平。规定输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。最小输入高电平和低电平：输入高电平>=2.0V，输入低电平<=0.8V，噪声容限是0.4V。)，当达到最小输入高电平时EN使能端为1，模拟开关的1端与2端导通，这就很好的滤除了CH340G下载开始时DTR与RTS不稳定所引起的复位问题【通常是500ms】–☆这是串口ISP下载电路一个优化方案，想缩短时间可以改小R或者C（通常减小R）。
????????3）系统进入ISP模式后，让BOOT0（为低电平，即RTS高电平）和RESET（为高电平，即DTR为低电平）还原成原来的状态即可（通过上位机控制RTS和DTS引脚实现），复位后一段时间后会锁存两个Boot脚的电位。（在STM32F10XXX手册里的解释为：在系统复位后，SYSCLK的第4个上升沿，BOOT管脚的值将被锁存。锁存后Boot值的更改不会造成影响----一般上位机控制RTS和DTR实现）
????????4）ISP下载完毕后，程序自动运行。?
????????我们需要注意一点：CH340G上电后DTR#和RTS#都为高电平，在用MCUISP烧写软件时，我们在软件下方选择“DTR的低电平复位，RTS高电平进BootLoader”，CH340G IC在实际操作时引脚的变化为“DTR#拉高，RTS#拉低”，即软件设置和实际情况是取非的，相反的。
????????首先，FlyMcu软件控制DTR输出低电平，则DTR#引脚输出高， 然后RTS置高，则RTS#引脚输出低，这样Q3导通了，BOOT0被拉高，即实现设置BOOT0为1，同时Q2也会导通，STM32的复位脚被拉低，实现复位。
????????然后，延时100ms后，FlyMcu软件控制DTR为高电平，则DTR#引脚输出低电平，RTS维持高电平，则RTS#引脚继续为低电平，此时STM32的复位引脚，由于Q2不再导通，变为高电平，STM32结束复位，但是BOOT0还是维持为1，从而进入ISP模式，接着mcuisp就可以开始连接STM32，下载代码了，从而实现一键下载。?
????????DTR#和RTS#信号的时序图如下图所示：??
????????程序下载完毕后，如果设置了编程后执行，STM32会再次被复位，此时DTR#引脚为高，RTS#引脚为低，STM32复位后，DTR#引脚设置为低，RTS#引脚设置为高，那么Q2和Q3都不导通，此时，STM32重新开始启动后，检测到BOOT0为0，程序开始正常运行，一键下载至此就完成了。
3 ISP普通下载
????????1）电脑通过 USB 转串口线连接 STM32 的 USART1，并打开电脑端的上位机
????????2）设置跳线保持 BOOT0 为高电平，BOOT1 为低电平
????????3）复位单片机使其进入 bootloader 模式，通过上位机下载程序
????????4）下载完毕，设置跳线保持 BOOT0 为低电平，BOOT1 为低电平
????????5）复位单片机即可启动用户代码，正常运行
4 串口下载程序mcuisp
????????1）搜索串口，设置波特率 115200（或者更低的波特率，否则容易出错）
????????2）选择要下载的 HEX 文件，勾上“编程前重装文件”???????
? ? ? ? 3）选择校验、编程后执行
????????4）选择DTR 低电平复位，RTS 高电平进入bootloader（mcuis软件就是按RS232标准设计的，所以这里采用负逻辑）
????????5）开始编程。如果出现一直连接的情况，按一下复位键
????????CH340G芯片的作用：USB线连接传过来的是USB电平，而单片机使用的是TTL电平，则需要这么一个转化器件。
????????特别注意：STM32的ISP下载，只能使用串口1，也就是对应串口发送接收引脚PA9,PA10。不能使用其他串口（例如串口2：PA2,PA3)用来ISP下载。
????????如果isp不能正常下载，请检查如下功能：
????????????????1）复位电路是否正常，RST默认应该是高电平的。
????????????????2）?PA9和PA10与RXD和TXD是否接反了。
????????????????3）每次下载之前按复位按键。
????????????????4）boot0接vcc，boot1接地。
????????????????5）电路上，stm32的电源去耦电容是否都有加？至少需要4个以上的去耦电容，越靠近stm32的电源引脚越好。
????????????????isp下载与外部晶振无关，是使用内部的晶振。