國產(chǎn)超低功耗華大MCU遠(yuǎn)程升級(jí)IAP
工程師在做產(chǎn)品的時(shí)候有時(shí)候會(huì)有遠(yuǎn)程對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行升級(jí)的需求。?對(duì)于沒有開發(fā)過此功能的工程師會(huì)不知道從何下手，本文就以HC32L110為例介紹國產(chǎn)超低功耗華大單片機(jī)如何用IAP功能實(shí)現(xiàn)為單片機(jī)遠(yuǎn)程升級(jí)。文章的結(jié)尾有相關(guān)例程下載鏈接。
- 功能介紹
IAP是In Application Programming的首字母縮寫，IAP是用戶自己的程序在運(yùn)行過程中對(duì)User Flash的部分區(qū)域進(jìn)行燒寫，目的是為了在產(chǎn)品發(fā)布后可以方便地通過預(yù)留的通信口對(duì)產(chǎn)品中的固件程序進(jìn)行更新升級(jí)。
- AP原理介紹
通常實(shí)現(xiàn)IAP功能時(shí)，需要在設(shè)計(jì)固件程序時(shí)編寫兩個(gè)項(xiàng)目代碼，第一個(gè)項(xiàng)目程序即BOOT程序不執(zhí)行正常的功能操作，而只是通過某種通信方式(如USB、USART)接收程序或數(shù)據(jù)，執(zhí)行對(duì)第二部分代碼的更新；第二個(gè)項(xiàng)目程序即APP程序用戶真正的功能代碼。這兩部分項(xiàng)目代碼同時(shí)燒錄在Flash中，當(dāng)芯片上電后，首先是第一個(gè)項(xiàng)目程序BOOT開始運(yùn)行，它主要實(shí)現(xiàn)如下功能：
- 檢查是否需要對(duì)第二部APP程序代碼進(jìn)行更新
- 如果不需要更新則轉(zhuǎn)到4）
- 執(zhí)行更新操作
- 跳轉(zhuǎn)到第二部分代碼執(zhí)行
第一部分BOOT代碼可以通過SWD或者離線編程器下載到芯片F(xiàn)lash內(nèi)部，第二部分APP和第一部分BOOT一起燒入芯片內(nèi)部，以后需要程序更新再通過第一把BOOT代碼更新。
根據(jù)芯片系列的Flash存放不同地址范圍，從最低地址區(qū)域開始存放BOOT，緊跟其后的就是APP程序，本篇筆記受限于芯片內(nèi)部Flash容量，只是存放一個(gè)APP程序。即在芯片內(nèi)部有兩個(gè)程序即BOOT和APP程序。
- IAP功能具體實(shí)現(xiàn)
芯片程序一般從Flash地址0x0000_0000開始執(zhí)行，基于Cortex-M0+內(nèi)核特性，內(nèi)部通過中斷向量表來響應(yīng)中斷，程序從中斷向量表取出復(fù)位中斷向量執(zhí)行中斷程序，當(dāng)中斷產(chǎn)生，芯片內(nèi)部PC指針定位到中斷向量表來取出對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序執(zhí)行。如果沒有中斷產(chǎn)生，在芯片執(zhí)行完復(fù)位中斷服務(wù)程序后，跳轉(zhuǎn)到main函數(shù)順序執(zhí)行死循環(huán)。如果有中斷產(chǎn)生，通過中斷向量表執(zhí)行對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序。
當(dāng)加入IAP后，芯片還是從中斷向量表取出復(fù)位中斷向量執(zhí)行中斷程序，如果沒有中斷產(chǎn)生，在芯片執(zhí)行完復(fù)位中斷服務(wù)程序后，跳轉(zhuǎn)到main函數(shù)。在執(zhí)行完IAP后，新程序的復(fù)位中斷向量地址為0x0000_0004 + BOOT程序大小，跳轉(zhuǎn)到APP程序的復(fù)位向量表，執(zhí)行APP的復(fù)位中斷服務(wù)程序，隨后跳轉(zhuǎn)到APP程序的main函數(shù)執(zhí)行。
演示Demo程序內(nèi)部分配如下：
其中：BOOT程序大小3.5KB
??????Para 區(qū)域存放IAP升級(jí)期間參數(shù)和標(biāo)志占用0.5KB
??????APP程序大小為24KB?
??Demo程序，操作流程如下：????
- 先將APP工程HEX下載到芯片內(nèi)部
- 打開BOOT工程HEX下載到芯片，或者可以使用工具將兩個(gè)HEX文件合并在一起下載到芯片內(nèi)部。
- 使用上位機(jī)演示程序，打開串口波特率固定為9600。按照協(xié)議將APP工程的bin文件下載到0x1000開始的芯片內(nèi)部，其中要求APP的bin文件小于28KB。
- 參考樣例及驅(qū)動(dòng)
通過上述介紹，使用演示Demo程序IAP需要特定協(xié)議。
通信協(xié)議格式如下：
///*frame:68 ?A0 ?A1 ?C ?Page ??L0 ?L1 ?D0... DN-1 ??CRC0 ?CRC1 ??16*///
///*offset :0? ? 1 ???2 ???3? ? ? 4? ? ? ?5? ? 6? ? 7? ? ? 8+N ????9+N ??10+N ??11 +N*///
頭字符： ???固定字符為0x68 一個(gè)字節(jié)
地址：? ? ? ?A0 A1 兩個(gè)字節(jié) ?
控制碼C： 讀地址為0x15 ???寫地址為0x25
頁地址page：?一個(gè)字節(jié) 代表現(xiàn)在要操作的那個(gè)頁
長度L0 L1： ?兩個(gè)字節(jié) L0代表高字節(jié)，L1代表低字節(jié)，此處長度僅代表數(shù)據(jù)區(qū)域長度
數(shù)據(jù)域D0…DN-1 ： 代表讀出或者寫入的數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)校驗(yàn)CRC： 采用CRC-16方式,代表數(shù)據(jù)域數(shù)據(jù)的校驗(yàn)。
結(jié)束符號(hào)：固定字符為0x16 一個(gè)字節(jié)
讀指令如下：
68 ??A0 ??A1 ??15 ??Page ??0x00???0x00 ??CRC0 ??CRC1 16 ?
正確回復(fù)：68 A0 A1 ??95 ??Page ??0x04 ??0x00 ??D0 ………… D1023 ??CRC0 CRC1 16
錯(cuò)誤回復(fù)? ?68 A0 ?A1 ?D5? ?Page? ?0x00? ?0x00 ?CRC0 ?CRC1 16
Page 選擇（0?-- 27）
每次讀取1K字節(jié)數(shù)據(jù)
寫指令如下：
68 ??A0 ??A1 ??25 ??Page ??04 ??00 ??D0 ………… D1023 ??CRC0 ??CRC1 16 ?
正確回復(fù)：68 A0 ??A1 ??A5 ??Page ??04 ??00 ??CRC0 CRC1 16
錯(cuò)誤回復(fù)? ?68 A0 ??A1 ??E5 ??Page ??00???00 ???CRC0 ?CRC1 16
Page 選擇（0?-- 27）
每次寫1K字節(jié)數(shù)據(jù)
開始IAP升級(jí)指令
68 ??A0 ??A1 ??36 ??00 ??00 ???00 ???00 ??00 ??16 ?
正確回復(fù) ?68 ?A0 ??A1 ???B6 ??00 ???00 ?00 ?00 ???00 ??16
錯(cuò)誤回復(fù) ?68 ?A0 ??A1 ???F6 ???00 ??00 ?00 ?00 ???00 ??16
結(jié)束IAP升級(jí)指令
68 ??A0 ??A1 ??49 ??00 ??00 ??00 ??00 ???00 ??16 ?
正確回復(fù) ?68 ?A0 ??A1 ??C9 ??00 ????00 ?00 ?00 ???00 ??16
錯(cuò)誤回復(fù) ?68 ?A0 ??A1 ??09 ??00 ????00 ?00 ?00 ???00 ??16
發(fā)送數(shù)據(jù)幀如果發(fā)送結(jié)束到接收小于2s,如果超過說明IAP升級(jí)通信錯(cuò)誤。
?
以下部分簡要介紹IAP實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵代碼：
1）BOOT實(shí)現(xiàn)跳轉(zhuǎn)到APP代碼：
?if(((*(__IO uint32_t*)appxaddr)&0x2FFE0000)==0x20000000) //檢查棧頂?shù)刂肥欠窈戏▄??jump2app=(iapfun)*(__IO uint32_t*)(appxaddr+4); //APP程序復(fù)位地址 MSR_MSP(*(__IO uint32_t*)appxaddr); //初始化APP堆棧指針 jump2app(); //跳轉(zhuǎn)到APP程序}??2）APP程序中斷向量偏移：
???new_vect_table ?EQU ????0x00001000 ????????;中斷向量偏移長度 ; reset Vector table address.???LDR ????R0, =0xE000ED08 LDR ????R2, =new_vect_table???STR ????R2, [R0] ??????;向量表重定義- 總結(jié)
以上章節(jié)簡要介紹了HC32L110系列的IAP控制模塊基本功能，詳細(xì)說明了該模塊的各個(gè)功能及操作步驟，用戶在實(shí)際的應(yīng)用開發(fā)過程中，如果需要更深一步了解該模塊的使用方法及操作事項(xiàng)，應(yīng)以HC32L110的用戶手冊(cè)為準(zhǔn)。本章中提到的樣例既可以作為用戶進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)與學(xué)習(xí)，也可以在實(shí)際開發(fā)中直接應(yīng)用。
【國產(chǎn)低超功耗華大單片機(jī)HC32L110遠(yuǎn)程升級(jí)程序下載】
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2020-06-09
