做過很多Bootloader升級的產品,感覺Bootloader還是很有意思的。通過芯片的一段程序,去更新剩余的程序。從而達到更新產品軟件的作用。芯片自帶的Bootloader是通過芯片廠家的協議,通過燒錄器把程序更新到Flash里面。而我們自己為什么還要部分的空間再寫一個Bootloader呢?因為我們想通過我們自己的方式,升級芯片里的軟件。
傳輸方式那就太多了,基本有的通信方式理論上都可以進行傳輸升級,包括CAN、SPI、IIC、USART等等。做過汽車上面的CAN升級、USART升級、SD卡升級、OTA升級。其中CAN和USART升級都是在線升級,SD卡可以稱之為離線升級。就是不用PC端,在線下插入SD卡,就可完成升級。(CAN和USART如果有硬件升級的設備,也可以做成離線升級)。
講一下SD卡的升級,使用離線升級,設備端需要有SD卡槽,升級的時候,將升級的文件放入SD卡中,再插入卡槽完成升級。(SD卡使用的SPI驅動,原理上其實也可以稱為SPI升級。。。)
這里使用STM32F103RCT6的芯片制作SD卡Bootloader。
一.硬件
我使用的原子mini開發板,芯片為STM32F103RCT6,帶SPI驅動的SD卡槽。
二.軟件(寄存器編碼,為的是減少Bootloader的代碼占用空間)
- SD卡使用的是SPI驅動。SPI1_Init()初始化,SPI1_ReadWriteByte讀寫。
- SD卡驅動和FATFS文件系統。讀SD卡、寫SD卡、初始化SD卡等等,都是寫好的驅動程序,直接可以用。這里也是用到了FATFS文件系統,需要移植兩個文件。這里不多說。
- 芯片Flash的操作。由于升級APP程序片需要用到Flash的操作,所以Flash的擦除,寫入不能少。
- APP程序跳入。當Flash里面寫入了更新后的程序,需要跳轉到Flash的起始地址,所以有一個函數需要。
- 應用部分:
首先選擇一個起始地址,是需要刷寫程序的起始地址。只要大于Bootloader程序的總長度,并且APP程序的長度不能超過(芯片大小 - Bootloader程序大小)即可。
然后Flash中選取一個地址作為標志位,用于判斷是否需要更新程序。
最后就是讀取SD卡里的文件,把讀取的寫入到對應的Flash里面,完成跳轉。
Main函數,先檢測0x08002FFE這個地址的標志位,如果是0x02,說明有應用APP程序,不需要進行升級,所以直接iap_load_app(FLASH_APP_ADDR)跳轉到APP的起始地址,開始運行程序,BOOT程序就到這里結束。
如果不是0x02,說明是新的芯片,或者是沒有進行過升級的。就開始進行BOOT程序的升級流程SD_Update()。
這里是打開SD卡、掛載的一些操作。如果成功進行到下面。
f_read讀取SD卡中的文件&file,并賦值到buffer數組中,STMFLASH_ErasePage擦除一片FLash區域,STMFLASH_WriteHalfWord進行寫入。寫入完成后PageOffest += STM_PAGE_SIZE,記錄寫入的片數,繼續讀SD卡的文件(注意,這里不是一次性全部讀完,每次讀取STM_PAGE_SIZE的大小,再寫入),擦除寫入。。。直到(res || br = 0),沒有可讀的,break,退出while(1)循環。擦除標志位的地址STMFLASH_ErasePage(0x08002FFE),并寫入0xFF02, (vu16 )(u16)(0x08000000 + 0x2FFE)=0xFF02(下次上電后讀到這個0x02的標志位說明已經有APP程序了,直接跳轉到APP地址就好了)。
最后iap_load_app(FLASH_APP_ADDR),SD卡的Bootloader流程結束,進入到APP程序中運行了。
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