STM32程序烧录软件设计
本次STM32程序烧录软件是基于本人的上一篇博客所设计的BootLoader实现的，因为实际使用过程中，我们不能说每次下载程序都打开一个Python工程来进行下载，到别的电脑上也不一定有Python的环境，最好的方式是能够做个下载助手，这样更加的使用和友好。 因为上一篇博客中使用的TCP客户端是用Python写的，Python也能用来开发界面软件，所以程序烧录软件用了PyQt5来做，
PyQt5可以简单的理解为Python和QT的融合，QT是非常流行的功能强大的界面开发软件，PyQt几乎拥有QT中所有的功能，而且函数形式也是大同小异，使用PyQt开发的感觉总体上来说比用QT开发爽很多，因为PyQt中可以使用Python的各种API，有时候同一种功能的实现既可以用Python API来实现，也可以用QT的API来实现，哪种实现起来更爽就用哪种，因为以前学了一段时间的深度学习，用的是Python语言，如果使用PyQt的话，就可以把深度学习等等看起来比较牛逼的应用结合QT一起开发。
一、烧录软件界面设计
QT Designer的具体使用方法就不多说了，首先打开Qt designer创建新的QT窗体工程，目前只实现最基本的程序下载功能，界面简简单单的不用太花里胡哨。程序烧录助手的界面如下（随便拖一拖控件就完成了）：
二、将ui文件转化为py文件
打开cmd命令行，进入到ui文件所在的目录，然后输入命令pyuic5 -o mainwindow.py mainwindow.ui
命令执行正确的话就可以在ui文件同级目录看到生成的mainwindow.py文件了，接下来我把py文件的名字改成了ISPwindow.py，当然不改也行，生成的py文件就可以供python调用生成界面了。
三、如何显示界面
刚刚将ui界面文件转换成了py文件，现在我们要将这个界面显示出来，简单写几行代码就可以了，我使用的Python编译器是PyCharm，先看看ISPwindow.py里面的代码，这是根据ui文件自动生成的。
# -*- coding: utf-8 -*-
# Form implementation generated from reading ui file 'ISPwindow.ui'
#
# Created by: PyQt5 UI code generator 5.6
#
# WARNING! All changes made in this file will be lost!
from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgets
class Ui_MainWindow(object):
def setupUi(self, MainWindow):
MainWindow.setObjectName("MainWindow")
MainWindow.resize(525, 306)
self.centralWidget = QtWidgets.QWidget(MainWindow)
self.centralWidget.setObjectName("centralWidget")
self.btn_download = QtWidgets.QPushButton(self.centralWidget)
self.btn_download.setGeometry(QtCore.QRect(10, 100, 131, 51))
self.btn_download.setObjectName("btn_download")
self.edt_ipAddress = QtWidgets.QLineEdit(self.centralWidget)
self.edt_ipAddress.setGeometry(QtCore.QRect(30, 10, 151, 21))
self.edt_ipAddress.setObjectName("edt_ipAddress")
self.label = QtWidgets.QLabel(self.centralWidget)
self.label.setGeometry(QtCore.QRect(10, 10, 31, 16))
self.label.setObjectName("label")
self.edt_port = QtWidgets.QLineEdit(self.centralWidget)
self.edt_port.setGeometry(QtCore.QRect(220, 10, 61, 21))
self.edt_port.setObjectName("edt_port")
self.label_2 = QtWidgets.QLabel(self.centralWidget)
self.label_2.setGeometry(QtCore.QRect(190, 10, 31, 16))
self.label_2.setObjectName("label_2")
self.btn_selectFile = QtWidgets.QPushButton(self.centralWidget)
self.btn_selectFile.setGeometry(QtCore.QRect(10, 40, 131, 51))
self.btn_selectFile.setObjectName("btn_selectFile")
self.btn_tcpConnect = QtWidgets.QPushButton(self.centralWidget)
self.btn_tcpConnect.setGeometry(QtCore.QRect(290, 10, 71, 21))
self.btn_tcpConnect.setObjectName("btn_tcpConnect")
self.pgb_downloadProgress = QtWidgets.QProgressBar(self.centralWidget)
self.pgb_downloadProgress.setGeometry(QtCore.QRect(150, 110, 371, 23))
self.pgb_downloadProgress.setProperty("value", 24)
self.pgb_downloadProgress.setObjectName("pgb_downloadProgress")
self.edt_filePath = QtWidgets.QLineEdit(self.centralWidget)
self.edt_filePath.setGeometry(QtCore.QRect(150, 50, 361, 21))
self.edt_filePath.setObjectName("edt_filePath")
self.edt_downloadMsg = QtWidgets.QTextEdit(self.centralWidget)
self.edt_downloadMsg.setEnabled(False)
self.edt_downloadMsg.setGeometry(QtCore.QRect(10, 180, 511, 121))
self.edt_downloadMsg.setObjectName("edt_downloadMsg")
self.label_3 = QtWidgets.QLabel(self.centralWidget)
self.label_3.setGeometry(QtCore.QRect(10, 160, 91, 16))
self.label_3.setObjectName("label_3")
# MainWindow.setCentralWidget(self.centralWidget)
self.retranslateUi(MainWindow)
QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(MainWindow)
def retranslateUi(self, MainWindow):
_translate = QtCore.QCoreApplication.translate
MainWindow.setWindowTitle(_translate("MainWindow", "程序烧录助手V1.0"))
self.btn_download.setText(_translate("MainWindow", "下载"))
self.edt_ipAddress.setText(_translate("MainWindow", "192.168.1.41"))
self.label.setText(_translate("MainWindow", "IP"))
self.edt_port.setText(_translate("MainWindow", "5198"))
self.label_2.setText(_translate("MainWindow", "端口"))
self.btn_selectFile.setText(_translate("MainWindow", "选择文件"))
self.btn_tcpConnect.setText(_translate("MainWindow", "连接"))
self.edt_downloadMsg.setHtml(_translate("MainWindow", "\n"
"\n"
"
"))
self.label_3.setText(_translate("MainWindow", "下载信息"))
然后创建一个新的py文件 ISPdownloader.py，内容如下：
from ISPwindow import Ui_MainWindow
from PyQt5.QtWidgets import *
class Demo(QWidget, Ui_MainWindow):
def __init__(self):
super(Demo, self).__init__()
self.setupUi(self)
if __name__ == '__main__':
app = QApplication(sys.argv)
demo = Demo()
demo.show()
sys.exit(app.exec_())这样就可以把界面显示出来了，效果如下，其实和Qt designer中的效果是一样的。
四、编写功能实现
在我的上一篇博客里面已经实现了使用TCP通信烧写程序的基本功能了，现在只需要做做界面上控件的功能映射就可以了，还是原来的套路，实现代码如下：
import sys
from socket import *
from ISPwindow import Ui_MainWindow
from PyQt5.QtWidgets import *
import os
import ctypes
import traceback
class Demo(QWidget, Ui_MainWindow):
def __init__(self):
super(Demo, self).__init__()
self.setupUi(self)
self.btn_selectFile.clicked.connect(self.slot_openFile)
self.btn_tcpConnect.clicked.connect(self.slot_tcpConnect)
self.btn_download.clicked.connect(self.slot_downloadFile)
self.pgb_downloadProgress.setValue(0)
self.edt_downloadMsg.setEnabled(True)
self.edt_downloadMsg.setReadOnly(True)
self.edt_filePath.setEnabled(True)
self.edt_filePath.setReadOnly(True)
self.edt_downloadMsg.setText("")
self.filePath = ""
self.tcpHost = 'localhost'
self.tcpRecBufSize = 2048
self.tcpAddr = ""
self.isTcpConnected = False
self.maxFIleSize = 384*1024
self.fileSize = 0
self.fileCRC = 0
def slot_openFile(self):
filePath, _ = QFileDialog.getOpenFileName(self, "选择下载文件", os.getcwd(), "Bin File (*.bin)")
if filePath == "":
if self.filePath == "":
QMessageBox.warning(self, "文件选择错误", "没有选择下载文件，请重新选择！", QMessageBox.Ok, QMessageBox.Ok)
return
else:
filePath = self.filePath
size = os.path.getsize(filePath)
if size > self.maxFIleSize:
QMessageBox.warning(self, "文件选择错误", "下载文件太大了，最大为384KB，请重新选择！", QMessageBox.Ok, QMessageBox.Ok)
return
self.fileSize = size
self.filePath = filePath
self.edt_filePath.setText(self.filePath)
def slot_downloadFile(self):
try:
self.DownloadFile()
except Exception as e:
self.edt_downloadMsg.setText(self.edt_downloadMsg.toPlainText() + '\r\n下载出错')
traceback.print_exc()
def slot_tcpConnect(self):
if self.isTcpConnected == False:
try:
self.tcpSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
self.tcpAddr = (self.edt_ipAddress.text(), int(self.edt_port.text()))
self.tcpSock.connect(self.tcpAddr)
self.btn_tcpConnect.setText("断开")
self.isTcpConnected = True
except Exception as e:
self.edt_downloadMsg.setText(self.edt_downloadMsg.toPlainText() + '\r\n连接失败!')
traceback.print_exc()
return
self.edt_downloadMsg.setText(self.edt_downloadMsg.toPlainText() + '\r\n连接成功!')
else:
self.tcpSock.close()
self.edt_downloadMsg.setText(self.edt_downloadMsg.toPlainText() + '\r\n断开成功!')
self.btn_tcpConnect.setText("连接")
self.isTcpConnected = False
def CalculateFileCRC(self, filePath):
file = open(filePath, "rb")
buf = file.read(4)
crc = 0
while len(buf) > 0:
crc = crc ^ (int.from_bytes(buf, byteorder='little', signed=False))
buf = file.read(4)
file.close()
return crc
def DownloadFile(self):
if self.filePath == "":
QMessageBox.warning(self, "提示", "请选择下载文件！", QMessageBox.Ok, QMessageBox.Ok)
return
if self.isTcpConnected == False:
QMessageBox.warning(self, "提示", "请先连接到开发板！", QMessageBox.Ok, QMessageBox.Ok)
return
# 传输下载头
self.fileCRC = self.CalculateFileCRC(self.filePath)
headInfo = []
headInfo.append(ctypes.c_uint32(0x55591012))
headInfo.append(ctypes.c_uint32(~0x55591012))
headInfo.append(ctypes.c_uint32(0x00000000))
headInfo.append(ctypes.c_uint32(self.fileSize))
headInfo.append(ctypes.c_uint32(self.fileCRC))
headInfo.append(ctypes.c_uint32(headInfo[0].value ^ headInfo[1].value ^ headInfo[2].value ^ headInfo[3].value ^ headInfo[4].value))
DownloadHead = bytes()
for item in headInfo:
DownloadHead = DownloadHead + bytes(item)
self.tcpSock.send(DownloadHead)
file = open(self.filePath, "rb")
downloadLen = 0
self.edt_downloadMsg.setText(self.edt_downloadMsg.toPlainText() + "\r\n下载中......")
while True:
buf = file.read(120)
if len(buf) <= 0:
if downloadLen == self.fileSize:
self.edt_downloadMsg.setText(self.edt_downloadMsg.toPlainText() + "\r\n下载成功!")
else:
self.edt_downloadMsg.setText(self.edt_downloadMsg.toPlainText() + "\r\n下载出错!")
self.edt_downloadMsg.setText(self.edt_downloadMsg.toPlainText() + "\r\n文件大小为" + str(self.fileSize) + "Byte，实际下载大小为" + str(downloadLen) + "Byte")
break;
self.tcpSock.send(buf)
rec = self.tcpSock.recv(self.tcpRecBufSize)
if buf != rec:
self.edt_downloadMsg.setText(self.edt_downloadMsg.toPlainText() + "\r\n下载出错!")
self.edt_downloadMsg.setText(self.edt_downloadMsg.toPlainText() + "\r\n恢复数据包不正确")
break
downloadLen = downloadLen + len(buf)
self.pgb_downloadProgress.setValue(downloadLen * 100 / self.fileSize)
#程序下载完，开发板程序跳转到APP之后TCP连接就断了
self.tcpSock.close()
self.btn_tcpConnect.setText("连接")
self.isTcpConnected = False
if __name__ == '__main__':
app = QApplication(sys.argv)
demo = Demo()
demo.show()
sys.exit(app.exec_())五、效果演示
STM32端的BootLoader代码还是上一篇博客的代码，一点没改过，接下来看看效果。
六、将工程打包成exe文件
开发的工作都做好了，调试也没问题了，然后将python工程打包成exe文件就可以拿到其他人的电脑上去用了。要打包成exe文件，首先打开cmd命令窗口，进入到python工程的ISPdownloader.py文件所在的同级目录，然后运行命令pyinstaller.exe -F -w ISPdownloader.py，运行没问题的话就生成了两个文件夹，build和dist。exe文件就在dist目录里面。
其实软件也没实现太多的功能，打包一下有15M左右，感觉有点大，上网查了很多资料，貌似PyQt开发界面软件就是有这样的一个让人不爽的地方，exe文件比较大，但也能理解啊，里面要包含一些Python和Qt的库，肯定会大一点的。
七、结束语
到这里，就实现了通过上位机软件更新STM32端程序的功能了，还是比较好实现的。我们只需要把设备连接到局域网里面来，就可以实现远程对设备程序的更新了，用网络下载比用烧录器或者是串口下载程序方便很多。