ESA2GJK1DH1K升级篇: STM32远程乒乓升级,升级流程源码详细说明

前言

　　1.BootLoader程序,升级简要流程图

　　2.其实主要的就是把程序文件写入环形队列,然后环形队列取出来数据写入Flash

　　3.用户程序,简要流程图

下面的读一下,有个印象就可以:

　　说白了就是BootLoader里面通过http远程下载完程序以后, 设置更新状态是 0x01 然后重启

　　重启以后还是会先执行BootLoader,然后BootLoader判断更新状态是 0x01 那么就设置更新状态是 0xFF

　　然后就会执行用户程序,用户程序判断更新状态是 0xFF 就切换下版本号.设置升级状态为0,升级完成

　　假设咱更新的用户程序有问题,那么就会执行用户程序失败,然后导致重启执行了BootLoader

　　BootLoader一判断还是0xFF,就说明没有正确执行用户程序,就设置更新状态是 0xEE,同时设置下切换执行文件

　　然后执行另一份没有问题的用户程序.

关于乒乓升级

1.简要

　　每次更新的时候用户程序1和用户程序2来回的切换写入运行

　　BootLoader程序主要做的工作就是如果上次运行的用户程序1

　　则获取第二份用户程序,然后把程序文件写入用户程序2地址

　　如果上次运行的用户程序2

　　则获取第一份用户程序,然后把程序文件写入用户程序1地址

2.关于源码中的两份用户程序

首先,两份用户程序除了设置的中断偏移不一样以外其他完全一样!

不同的偏移值使其能运行在不同的Flash地址上

STM32F10xTemplate 设置的偏移值只能运行在 ↓

STM32F10xTemplate - 副本设置的偏移值只能运行在 ↓

3.升级切换文件流程

首先,咱们需要每次要升级的时候需要把运行在不同地址,

功能完全一样的两份用户程序的bin文件放到云端,

(编译 STM32F10xTemplate 产生的bin文件

和编译 STM32F10xTemplate - 副本产生的bin文件)

以供单片机下载.

假设当前单片机是在用户程序1 地址加载运行的程序

那么单片机下次升级就需要下载能在用户程序2 地址运行的程序文件

然后写到用户程序2 地址,然后单片机就加载用户程序2 地址上的程序运行

下次再升级就是下载能在用户程序1 地址运行的程序文件

这里说一下为什么需要同时把两份文件放上去.

大家可能会想,假设我单片机一开始是在用户程序1 地址加载运行的程序

那么我单片机升级肯定是下载能在用户程序2 地址运行的程序文件

我直接把能在用户程序2 地址运行的一个程序文件放到云端不就可以了

我单片机如果接着再升级,肯定是下载能在用户程序1 地址运行的程序文件

我直接把能在用户程序1 地址运行的一个程序文件放到云端不就可以了

干嘛非要把能在两个地址运行的执行功能一样的程序放上去呢??

我只问一句:

大家在看到软件更新的时候,大家是否真的去执行更新???

是不是有时候都过去好几个版本了才选择升级??

大白话就是:

假设有两个用户买了咱的产品

假设一开始都是在用户程序1 地址加载运行的程序

然后第一次升级的时候,其中一个用户升级了

另一个用户没有执行升级.

假设咱又换了下版本,需要再升级!

现在的情况就变为:

第一个用户再次升级的时候,需要下载能在用户程序1 地址运行的程序文件

第二个用户由于第一次没有升级,

再次更新的时候需要下载能在用户程序2 地址运行的程序文件

所以......

大家一定是要把在两个地址运行的执行功能一样的程序放上去!

BootLoader程序说明

　　首先需要明确:

　　总共把Flash分为了下面四部分

　　每次更新的时候用户程序1和用户程序2来回的切换写入运行

　　BootLoader程序主要做的工作就是如果上次运行的用户程序1

　　则获取第二份用户程序,然后把程序文件写入用户程序2地址

　　如果上次运行的用户程序2

　　则获取第一份用户程序,然后把程序文件写入用户程序1地址

main函数初始化里面

　　提醒:为了便于叙述,升级程序都写在了main里面,后面章节为了便于移植使用,全部封装成了单个函数!

　　一,初始化变量

　　二,获取存储的云端版本,获取当前设备版本

　　　　获取更新状态:如果是0x01 设置更新状态为:0xFF

　　　　如果更新状态是0xFF 设置更新状态为:0xEE 同时切换执行程序

　　三,获取当前应该运行哪一份用户程序,然后设置运行和更新的Flash起始地址

配网

　　对于一个新的Wi-Fi模块而言,没有连接路由器的状态下,无法实现远程http访问

　　所以在BootLoader里面有个配网程序

　　一,BootLoader里面配网完成以后会初始化版本号,然后设置升级标志

配网重启以后,便能连接上Web服务器

　　连接TCP服务器(Web服务器)是用的自动重连的透传模式

然后定时http询问程序版本

　　定时询问云端的版本

　　就是访问的云端的下面文件

询问到版本信息以后处理

　　一,处理获取的版本号

　　因为设置的是串口TCP透传,所以获取的数据直接在串口里面获取

　　二,获取升级文件的校验和

　　校验和累加方式是每一个字节进行累加,取低八位

　　三,如果获取的版本号和校验和都是可以的

　　　　1.擦除对应的Flash地址

　　　　2.把云端版本存储起来

　　　　3.发送获取相应的程序文件http指令

　　　　4.然后设置 IAPStructValue.PutDataFlage = 1; (允许把数据写入环形队列)

　　　　提示:发送完获取文件指令以后,Web服务器便会下发程序文件了

到串口中断里面看下接收程序文件

　　if(IAPStructValue.PutDataFlage && (IAPStructValue.PutDataFlage^IAPStructValue.Overflow))

　　IAPStructValue.PutDataFlage: (允许把程序写入环形队列)

　　IAPStructValue.Overflow:如果溢出过,就不再往里面写了

　　PutData(&rb_tIAP,NULL,&Res,1) : 把接收的数据写入环形队列

　　提示:主循环只要判断环形队列里面有数据,就把数据写入Flash

　　具体里面的判断后面会说明!

　　提醒:由于http会返回数据头,需要去掉数据头

//解析http数据-------------------------------Start

        //HTTP/1.1 200 OK

        if(!HttpHeadOK && IAPStructValue.PutDataFlage)

        {

            if(Res=='H' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res=='T' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res=='T' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res=='P' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res=='/' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res=='' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res=='.' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res=='' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res==' ' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res=='' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res=='' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res=='' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res==' ' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res=='O' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res=='K' && HttpHeadCnt==){HttpHeadOK = ;HttpHeadCnt=;HttpDataLength=;}

            else

            {

                HttpHeadCnt=;

            }

        }

        #ifdef UserContentLength

        //Content-Length: XXXXXXXX

        if(HttpHeadOK && !HttpDataLengthOK)//获取http发过来的数据个数

        {

            if(Res=='-' && HttpHeadCnt==)     HttpHeadCnt++;

            else if(Res=='L' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res=='e' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res=='n' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res=='g' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res=='t' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res=='h' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res==':' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res==' ' && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(HttpHeadCnt>= && HttpHeadCnt<= )//最大99999999个字节. 16:99999999  17:999999999 18:9999999999

            {

                if(Res!=0x0D)

                {

                    HttpDataLength = HttpDataLength* + Res - '';

                    HttpHeadCnt++;

                }

                else

                {

                    HttpDataLengthOK = ;

                    HttpHeadCnt = ;

                }

            }

            else

            {

                HttpHeadCnt = ;

            }

        }

        if(HttpHeadOK && HttpDataLengthOK && HttpDataLength && !HttpHeadEndOK)

        #else

        if(HttpHeadOK && !HttpHeadEndOK)

        #endif

        {//0D 0A 0D 0A

            if(Res==0x0D && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res==0x0A && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res==0x0D && HttpHeadCnt==)HttpHeadCnt++;

            else if(Res==0x0A && HttpHeadCnt==){HttpHeadEndOK = ;}

            else HttpHeadCnt = ;

        }

        if(HttpHeadEndOK == )//http数据的head已经过去,后面的是真实数据

        {

            HttpHeadEndOK=;

            HttpHeadCnt = ;

            HttpDataLengthOK=;

            HttpDataStartFlage=;

            Usart1IdleTime = ;//GPRS判断空闲时间需要3S左右,因为GPRS有延迟

        }

        //解析http数据-------------------------------end

把程序文件写入Flash

　　只要环形队列里面有数据,就提取数据写入Flash

　　1: 不用多说

　　2:http服务器的头信息会返回程序文件的大小,程序中获取了这个数据

　　对比下写入的和http实际返回的数据个数是不是一致

　　获取程序文件大小的程序如下:

　　不过鉴于有的http服务器不会返回数据大小,所以

　　如果用户 #define UserContentLength 才会进行判断

　　3:计算校验和

　　4:把数据写入Flash

判断接收完数据

　　如果判断 IAPStructValue.ReadDataEndFlage == 1

　　才认为是接收完了数据

　　由于我是串口接收数据,所以只要是判断串口出现了空闲就说明接收完了数据

接收完了更新程序以后检验下整个过程

            if(IAPStructValue.ReadDataEndFlage)//接收完更新程序

            {

                IAPStructValue.PutDataFlage = ;//停止向环形队列写入数据

                IAPStructValue.UpdateFlage = ; //更新标志清零

                IAPStructValue.ReadDataEndFlage = ;//清零接收完更新程序标志

                #ifdef UserContentLength   //自己的Web服务器返回 Length: XXXXXXXX (本次的数据长度)

                //写入的数据个数和http实际返回的数据个数不相等

                if( (IAPStructValue.UpdateAddressCnt - IAPStructValue.UpdateAddress) != HttpDataLength)

                {

                    IAPSetUpdateStatus(UpdateStatus_MissingData);//数据错误(数据丢失)

                }

                else if(IAPStructValue.FlashWriteErrFlage == )//Flash写错误

                #else

                if(IAPStructValue.FlashWriteErrFlage == )//Flash写错误

                #endif

                {

                    IAPSetUpdateStatus(UpdateStatus_FlashWriteErr);//Flash写错误

                }

                else if(!IAPStructValue.Overflow)//没有溢出过

                {

                    if(IAPCheckRamFlashAddress(IAPStructValue.UpdateAddress))//检测某些位置的Flash的高位地址是不是0x08        //RAM的高位地址是不是0x20

                    {

                        if(IAPStructValue.SumBin != -)//获取了云端的校验和

                        {

              if(IAPStructValue.SumBin == IAPStructValue.Sum)//校验和正确

                            {

                                IAPSetUpdateChangeProgram();//切换运行程序地址

                                IAPSetUpdateStatus(UpdateStatus_WriteAppOk);//写入0x01标志

                            }

                            else

                            {

                                IAPSetUpdateStatus(UpdateStatus_SumCheckErr);//数据和校验错误

                            }

                        }

                        else

                        {

                            IAPSetUpdateChangeProgram();//切换运行程序地址

                            IAPSetUpdateStatus(UpdateStatus_WriteAppOk);//写入0x01标志

                        }

                    }

                    else

                    {

                        IAPSetUpdateStatus(UpdateStatus_DataAddressError);//数据错误

                    }

                }

                else//数据溢出

                {

                    IAPSetUpdateStatus(UpdateStatus_DataOverflow);//数据溢出

                }

                delay_ms();

                Reset_MCU();//重启

            }

　　1. 如果用户使用了对比http返回的数据个数,则对比数据个数

　　2.判断写Flash有没有错误

　　3.判断写环形队列的时候有没有溢出过

　　4.检测数据一开头的那几个地址是不是0x08 和 0x20

　　5.如果有校验和,则对比下程序的校验和

　　　　否则就不对比,然后写入更新标志是0x01,切换程序运行的地址 , 最后重启

重启以后,加载用户程序

情况1:正常运行了用户程序

　　打开用户程序

　　正常运行用户程序便会执行

　　先看一下处理更新

　　IAPSetUpdateStatus(UpdateStatus_None);//清除升级状态(设置升级状态为0)

　　然后判断如果是0x01,说明是运行的新程序

　　然后切换下程序版本

　　再看一下 GetUpdateInfo();

　　为了便于一眼看出更新的状态

　　便把更新状态,设置了对应的字符串

　　现在就完成了升级了

情况2:运行用户程序失败

　　提示:大家的这个处理更新程序,最好是让程序运行一段时间,

　　感觉程序运行没有问题以后再调用

　　如果用户程序运行失败,则执行不到处理更新程序,然后看门狗超时重启

　　接着运行 BootLoader程序

　　BootLoader 判断还是0xFF,说明没有运行起来新更新的用户程序

　　设置更新状态是 0xEE

　　切换运行程序的地址(运行另一套用户程序)

关于BootLoader程序里面的两个定时器

一,下载超时定时器

　　1.1下载程序的时候该定时器开始累加

　　1.2.调用

　　1.3.该定时器在写入Flash的时候清零

二,整体运行超时定时器

　　1.该定时器只要执行BootLoader程序,就开始运行,除非是Wi-Fi配网的时候才会清零,是强制的.

其它: Flash调整(保持所有程序的stmflash文件一样)

一,Flash调整(可根据自己使用的f103系列的芯片进行设置),兼容f103全系列

　　1.1 可在stmflash.h 调整Flash存储位置

　　1.2 一般,用户只需要修改

　　1.3 可在串口打印查看两份程序文件的配置信息　

　　　　user1ROMStart: 0x8004000 用户程序1 Flash存储的开始地址
　　　　user1ROMSize : 0x5c00 用户程序1 程序大小

　　　　user2ROMStart: 0x8009c00 用户程序2 Flash存储的开始地址
　　　　user2ROMSize : 0x5c00 用户程序2 程序大小

　　　　当前Flash存储分配如下图

　　1.4 用户程序1配置

　　1.5 用户程序2配置

结语

　　有什么不明白的可在下面留言,我将根据情况对文章再做更改.