什么是ISP?

ISP是In-System Program的缩写，即在系统编程。通常我们开发使用仿真器来下载和调试程序，当固件稳定需要转生产，此时仿真器就不如ISP烧录。

当同一块板卡上有多个MCU，或者MCU作为协处理器时，可以通过主处理器来为MCU烧录程序，此时就是ISP大显身手的地方了。

ISP怎么用？

ISP需要MCU本身支持，例如我们当前的GD32F427，就支持有三种启动方式，我们通常下载时固件会存放再Flash中：我们可以通过复位后的 BOOT管脚的电平状态来选择当前的启动方式：1是正常启动 2是从系统存储空间启动 3是从外部SRAM中启动。

GD手册上这样写：
嵌入式的Bootloader存放在系统存储空间，用于对FLASH存储器进行重新编程。Bootloader可 以通过USART0（PA9 and PA10）、USART2（PB10 and PB11 or PC10 and PC11）或USB FS（PA9、PA11和PA12）和外界交互。

那么我们就可以通过，控制MCU的复位+BOOT0 来控制启动方式。

首先我们需要准备一个MCU的bin文件，我们可以通过Keil设置来生产bin文件。

再每次执行完 build 和 rebuild 之后都会生成 bin 文件。

MCU型号判断

由于使用ISP烧录不如JTAG或DAP，我们不清楚当前MCU型号信息，所以我们需要先从MCU中读取MCU的唯一ID，ST和GD当前都支持读取该ID，我们此处查看GD32F427的ID：

GD32用户手册中有：

烧录步骤

我们参考项目：

stm32flash / Wiki / Home (sourceforge.net)

main.c · master · stm32flash / Stm32flash · GitLab

这个项目为STM32使用UART和IIC等工具来烧录的软件，我们参考这个项目，实现我们自己的GD32 的ISP烧录。

此处只贴出部分代码：

// 1. 读取芯片唯一ID
read_gd_mcu_pid()
// 2. 拉住BOOT0 复位MCU
int mcu_isp_init(){
    printf(" ==========> [isp init]. \n");
    MCU_ISP_NRST_L;        
    usleep(100000);
    MCU_ISP_BOOT0_H;    
    usleep(100000);
    MCU_ISP_NRST_H;     
    usleep(100000);

    MCU_ISP_NRST_L;        
    usleep(100000);
    MCU_ISP_BOOT0_H;   
    usleep(100000);
    MCU_ISP_NRST_H;     
    usleep(100000);
    return 0;
}
// 3. 通过串口向MCU烧录bin文件
bootsize = file_size(bootname);
buffer = malloc(bootsize);
memset(buffer, 0, bootsize);
file_read(bootname, buffer, bootsize);
writememory_2mcu(ADDR_MCU_BOOT, buffer, bootsize);
// 4. 释放BOOT0 复位MCU， MCU正常运行烧录完成
int mcu_isp_close(){
    MCU_ISP_BOOT0_L;    
    usleep(100000);
    MCU_ISP_NRST_L;        
    usleep(100000);
    MCU_ISP_NRST_H;     
    usleep(100000);
    printf(" <========== [isp close]. \n");
    return 0;
}

读取芯片ID由主机发出，由于串口不具备调试能力，所以需要MCU程序提供支持，我们此处只发送了读取MCU ID的指令，ID的读取和返回由MCU来完成

GD32F303 ：0x46455633
GD32F470 ：0x4e455a30

小结

使用ISP烧录可以帮助我们更加深入的了解芯片启动过程和原理，有兴趣研究的小伙伴可以参考上述参考程序实现自己的烧录软件。
比如：正点原子的FlyMCU就是这样的一个软件。