KeilMDK制作FlashDriver

一、前言

①在ECU OTA 程序升级过程中，需要执行一段比较特殊的代码，这段代码实现对自身flash的擦除与写入，又称flash driver；
②为了安全的考虑，会尽可能的避免在代码中固化有对flash空间进行擦除或写入的操作，主要为了避免在程序跑飞时误调用该部分代码，使软件代码部分受到破坏；
③在OTA开始后，会先传入flash driver到RAM中，再开始刷写APP
④在OTA完成之后，会执行11 01 MCU复位的操作，复位前会清除这部分RAM空间，或者重新给ECU上电后，flash driver就失能了。
⑤本文参考自github的SummerFalls：UDS_S32K144_FlashDriver
工程链接：https://github.com/SummerFalls/UDS_S32K144_FlashDriver

二、FlashDriver的生成

1、修改加载文件

1.1、定义FLASH空间的地址和大小：

这部分可以参考芯片手册（建议选一块单独的flash空间）

#define DAFLASH_START 0x01010000
#define DAFLASH_SIZE 0x00010000 /* 64KB */

1.2、定义函数存储的地址段同理，

这部分数据也可以自定义①RW_IROM_FlashDrvOffset ：这部分用于存储偏移量地址，比如有擦除和写入两个函数，那么就是0x1010000 0x00000008，我这边有三个，所以是0x0000000C②RW_IROM_FlashDrv ：这部分用于存储flash driver函数

LR_IROM3 DAFLASH_START DAFLASH_SIZE ; 定义加载空间地址和大小，对应工程设置的IROM3。LR_IROM3是加载空间的名称
{
RW_IROM_FlashDrvOffset 0x01010000 0x0000000C
{
　　*(.Flash_Driver_Section_Offset)
}

RW_IROM_FlashDrv 0x0101000C 0x000005C4
{
　　*(.Flash_Driver_Section)
}
}

2、定义相关结构体、数据类型和宏定义

2.1、数据宏定义说明

#define FLASH_DRV_OFFSET (0x0101000C) //用于定位驱动函数起始地址段
#define CAL_OFFSET(funcPtr) ((uint32_t)(funcPtr) - FLASH_DRV_OFFSET) //用于定位驱动函数的起始地址

#define FLASH_DRIVER_SECTION __attribute__((section (".Flash_Driver_Section"))) //用于指定驱动函数存放的地址段
#define FLASH_DRIVER_SECTION_OFFSET __attribute__((section (".Flash_Driver_Section_Offset"))) //用于指定驱动函数偏移量存放的地址段

2.2、数据类型定义说明

这部分的三个函数，可以参考芯片的SDK库进行定义

typedef ResultStatus_t (*tpfFLASH_WaitCmdComplete) (flash_cb_t callBack);
typedef ResultStatus_t (*tpfFLASH_WaitEraseAllComplete) (flash_cb_t callBack);
typedef ResultStatus_t (*tpfFLASH_ExecuteCommandInt) (FLASH_CMD_t cmd);

2.3、结构体定义说明

此部分三个函数指针，用于之后映射flash驱动函数

typedef struct
{
　　tpfFLASH_WaitCmdComplete pfFLASH_WaitCmdComplete;
　　tpfFLASH_WaitEraseAllComplete pfFLASH_WaitEraseAllComplete;
　　tpfFLASH_ExecuteCommandInt pfFLASH_ExecuteCommandInt;
} tFlashDriverAPIInfo;

3、将驱动函数存放到指定区域

3.1、函数声明

将操作Flash的几个驱动函数存放到指定地址，注意这几个函数里边不能再包含其他函数或者全局变量，如果有调用其他函数的话，需要使用do...while语句进行展开

__attribute__((used)) FLASH_DRIVER_SECTION static ResultStatus_t FLASH_WaitCmdComplete(flash_cb_t callBack);
__attribute__((used)) FLASH_DRIVER_SECTION static ResultStatus_t FLASH_WaitEraseAllComplete(flash_cb_t callBack);
__attribute__((used)) FLASH_DRIVER_SECTION static ResultStatus_t FLASH_ExecuteCommandInt(FLASH_CMD_t cmd);

__attribute__((used)) NVM_DRIVER_SECTION_OFFSET static const tFlashDriverAPIInfo gs_FlashDriverAPI = {
　　(tpfFLASH_WaitCmdComplete) CAL_OFFSET(FLASH_WaitCmdComplete),
　　(tpfFLASH_WaitEraseAllComplete) CAL_OFFSET(FLASH_WaitEraseAllComplete),
　　(tpfFLASH_ExecuteCommandInt) CAL_OFFSET(FLASH_ExecuteCommandInt),
};

3.2、编译后查看map文件，获取地址信息

可以看到3.1的3个函数地址已经明确了

3.3、提取hex文件

编译后，找到hex文件，利用hexview提取相应信息：
（这里我已经删除了其他地址的数据）

这里需要注意的是，map文件中的起始地址需要向前一位开始复制：

FuncionName	Address
FLASH_WaitCmdComplete	0x0101000C-0x0101004B
FLASH_WaitEraseAllComplete	0x0101004C-0x0101008B
FLASH_ExecuteCommandInt	0x0101008C-0x010100C3

3.4、提取hex文件数据

将对应地址的hex数据提取出来，存放到一个数组(注意需要对齐，可以参考__)：

3.5、将函数指针重定向

将之前定义的函数指针进行重定向：

tpfFLASH_WaitCmdComplete FLASH_WaitCmdComplete = (WaitCmdComplete_Handler)(u8WaitCmdComplete + 1);
tpfFLASH_WaitEraseAllComplete FLASH_WaitEraseAllComplete = (WaitEraseAllComplete_Handler)(u8WaitEraseAllComplete + 1);
tpfFLASH_ExecuteCommandInt FLASH_ExecuteCommandInt = (ExecuteCommandInt_Handler)(u8ExecuteCommandInt + 1);

这里+1的原因是，在ARM体系结构中，指令的最低有效位（LSB）被用来区分ARM指令和Thumb指令。当LSB为0时，表示该指令是一个32位的ARM指令；当LSB为1时，表示该指令是一个16位的Thumb指令。
在某些情况下，为了兼容不同指令集的代码，在进行指令访问时可能会对地址进行微调。当访问Thumb指令时，将地址的最低位设置为1，以表示要访问的是Thumb代码；当访问ARM指令时，将地址的最低位设置为0，以表示要访问的是ARM指令。

3.6、Debug测试

开始Debug调试......：
先定义两个测试函数：

先把0x01010000开始的这部分地址数据擦掉：

这里后边有数据是因为最小写入16个字节

到这里就验证完了。

4、生成FalshDriver文件

4.1、用hexview操作

把提取到的文件在hexview中打开，然后在左上角窗口cut这部分数据

然后粘贴到指定地址（因为这部分数据是要传到RAM里边的，所以起始地址需要在RAM部分）,我这里是存在了0x200039F0开始的地址

然后在keil里边利用之前创建的函数指针重定向这部分数据
先定义好函数的起始地址：

#define FLS_WAIT_CMD_ADD 0x200039FC
#define FLS_WAIT_ERASE_ADD 0x20003A3C
#define FLS_EXEC_CMD_INT_ADD 0x20003A7C

然后将函数指针重定向：

void FlashApiInit(){
　　FLASH_WaitCmdComplete = (tpfFLASH_WaitCmdComplete)(FLS_WAIT_CMD_ADD + 1);
　　FLASH_WaitEraseAllComplete = (tpfFLASH_WaitEraseAllComplete)(FLS_WAIT_ERASE_ADD + 1);
　　FLASH_ExecuteCommandInt = (tpfFLASH_ExecuteCommandInt )(FLS_EXEC_CMD_INT_ADD + 1);
}

只需要在传入FlashDriver后，调用这个函数即可，注意存放这部分的RAM空间在这过程中应该是没有被其他代码使用的，不然可能会出错。

三、End

被这部分折磨了挺久，好在终于搞定了，如果对大家有帮助的话，点个赞把。