stm32 Bootloader设计(YModem协议)

2019-06-14来源: eefocus关键字:stm32  Bootloader  YModem协议

相信很多人都希望,不开盖就可以对固件进行升级吧,就像手机那些。下文中的bootload就来实现这样的功能。
         前段时间有项目关于Bootload设计。所以就仔细的去了研究了一翻。以前都是用的stm32官方的,没有去深入了解。这次做完了过后,发现官方的版本存在一些问题。比如说YModem传送过程中,完全没有对数据区进行效验,只是核对了下编号,就进行烧写。整个程序完全为阻塞式,浪费了大量的cpu做无用功。当然这在升级程序方面也用不了多少时间。有一个重要的问题,官方代码只可以用超级终端进行传输。这样如果你用的是64位的win7,那就没有办法升级。因为只有xp或32位的win7才可以使用 超级终端。64位的win7下超级终端没办法使用。 不过SecureCRT工具到是可以在64位win7使用,但是官方代码不对其支持。SecureCRT下支持的是最原始的YModem协议,第一帧数据包中不包含总字节数。超级终端下的YModem应该是改进版的,所以官方的dome只可以在超级终端下传输。下面会对YModem进行详细说明。就会知道其中的原因。
         首先奉上一个精简的Bootloader工程。
         http://pan.baidu.com/share/link?shareid=373630&uk=118334538
         支持协议:YModem, YModem-G。
         所支持的PC软件:超级终端,SecureCRT。
         http://pan.baidu.com/share/link?shareid=373637&uk=118334538

YModem协议:         YModem协议是由XModem协议演变而来的,每包数据可以达到1024字节,是一个非常高效的文件传输协议。下面有一些相关的文档。这里要感谢关注我微博的一些朋友提供的资料。省去了不少时间。
         下面先看下YModem协议传输的完整的握手过程:先看下图

SENDER:发送方。
RECEIVER:接收方。
第一步先由接收方,发送一个字符'C'
发送方收到'C'后,发送第一帧数据包,内容如下:
SOH 00 FF Foo.c NUL[123] CRC CRC
第1字节SOH:表示本包数据区大小有128字节。如果头为STX表示本包数据区大小为1024
第2字节00: 编号,第一包为00,第二包为01,第三包为02依次累加。到FF后继续从0循环递增。
第3字节FF: 编号的反码。 编号为00 对应FF,为01对应FE,以此类推。

第4字节到最后两字节:若第1字节为SOH时有128字节,为STX时有1024字节,这部分为数据区。“Foo.c” 文件名, 超级终端下,在文件名后还有文件大小。官方dome也是因为使用了这个文件大小进行比对。这就是为什么用SecureCRT中的YMODEM协议而无**确传输的原因。
         在文件名和文件大小之后,如果不满128字节,以0补满。
最后两字节:这里需要注意,只有数据部分参与了效CRC验,不包括头和编码部分。
16位CRC效验,高字节在前,低字节在后。

接收方收到第一帧数据包后,发送ACK正确应答。
然后再发送一个字符'C'。
发送方收到'C'后,开始发送第二帧,第二帧中的数据存放的是第一包数据。
接收方收到数据后,发送一个ACK然后等待下一包数据传送完毕,继续ACK应答。直到所有数据传输完毕。
数据传输完毕后,发送方发EOT,第一次接收方以NAK应答,进行二次确认。
发送方收到NAK后,重发EOT,接收方第二次收到结束符,就以ACK应答。
最后接收方再发送一个'C',发送方在没有第二个文件要传输的情况下,
发送如下数据
SOH 00 FF 00~00(共128个) CRCH CRCL
接收方应答ACK后,正式结束数据传输。

以上部分,为YMODEM协议的基本操作流程。


STM32 Bootloader软件设计         

笔者一开始软件的基本思想,串口接收数据,和写数据到ROM中,两者可以同步进行。这样可以让cpu得到最大程度的有效利用。
比如说接收一帧1024的数据,所用的时间= 当前波特率单字符所用时间 * (1024 + 1头 + 2编码 + 2CRC)= (1/115200 * 10) * (1024 + 1 + 2 + 2) = 89.323ms
也是就是,在接收的这90ms左右的时间里,在接收下一帧结束这一期间内,可以把上一帧的数据写入到ROM中。 串口接收数据是中断的方式,所以收写操作基本上算同步运行。程序流程如下
        


STM32 Bootloader使用方法:        

 这个STM32 Bootloader程序使用起来很简单,如果你以前没有用过IAP升级方式,也没关系下面会详细说明。

准备工作:
         硬件:有串口目标板1,串口连接线。
         软件:PC工具:超级终端 或SecureCRT,stm32目标板程序.bin,stm32 Bootloader。

1)         先把上面的工程stm32 Bootloader下载到目标板中;
2)         打开超级终端 或SecureCRT,设置波特特115200,停止位1,数据位8,效验无。
3)         先按下‘C’再给目标板上电;(注意先后顺序)

4)         选择1,然后使用YModem, YModem-G协议发送"stm32目标板程序.bin"文件。
5)         传输完毕后,会自动运行。

注意:以下两处根据自己的需求调整

stm32 Bootloader修改:
找到工程下的common.h文件:
以下三个宏定义根据自己目标板的需求来定:
#define ApplicationAddress      0x8002000        //程序首地址
#define ApplicationSize         120000           //目标程序预留空间
#define STM32F10X_HD                         //目标板芯片类型

stm32目标板程序.bin偏移地址修改:
有两个地方:
1找到system_stm32f10x.c
#define VECT_TAB_OFFSET  0x2000 /*!< Vector Table base offset field.


关键字:stm32  Bootloader  YModem协议

编辑:什么鱼 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/mcu/ic464671.html
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