stm32 以太网 LWIP TFTP IAP 远程升级
一．综述
本文是基于STM32F107的LWIP协议栈通过TFTP的文件传输协议进行IAP程序升级。本例采用的PHY层芯片是DP83848，相当于物理层，STM32F107自带的MAC层相当于数据链路层，而LWIP协议栈提供的就是网络层、传输层的功能，应用层是需要我们自己根据自己想要的功能去实现的。升级程序由bootloader和APP两部分组成。将stm32 flash划分为两个分区，bootloader和APP区，bootloader存放升级引导程序，可以根据具体的Code大小确定bootloader的扇区，APP就是用户程序即需要升级的程序代码，APP存放的地址紧接bootloader的末地址之后。如果空间允许并且安全性要求高的话，可以将flash划分为三个分区，分别为bootloader、app和backups区。增加一个备份区，存放原运行程序，对原有运行程序进行拷贝，如果升级失败则运行备份程序，至于以系统不会瘫痪。如图:
二．Bootloader
作用是引导升级启动。
相关重点程序设置：
//设置APP用户程序起始地址
#define USER_FLASH_FIRST_PAGE_ADDRESS 0x8003000
//设置擦除的flash结束扇区地址
#define USER_FLASH_LAST_PAGE_ADDRESS 0x801FFFF
//设置堆栈指针
__set_MSP(*(__IO uint32_t*) USER_FLASH_FIRST_PAGE_ADDRESS);
//复位中断，跳转到APP运行
Jump_To_Application();
三．APP用户程序
1.设置向量表偏移地址
#define VECT_TAB_OFFSET 0x3000
2.设置flash程序起始地址 0x8003000
3.编译产生bin文件
四.相关代码：
下面来分析相关代码：
Main函数是相关外设初始化，主要是应用程序跳转程序：
if (((*(__IO uint32_t*)USER_FLASH_FIRST_PAGE_ADDRESS) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000)
{
// __disable_irq(); /* disable interrupts. */
/* disable and clean up all interrupts. */
{
int i;
for(i = 0; i < 8; i++)
{
/* disable interrupts. */
NVIC->ICER[i] = 0xFFFFFFFF;
/* clean up interrupts flags. */
NVIC->ICPR[i] = 0xFFFFFFFF;
}
}
/* Jump to user application */
JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (USER_FLASH_FIRST_PAGE_ADDRESS + 4);
Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress;
/* Initialize user application's Stack Pointer */
__set_MSP(*(__IO uint32_t*) USER_FLASH_FIRST_PAGE_ADDRESS);
Jump_To_Application();
}
在LWIP初始化后创建TFTP服务器，TFTP是简单文件传送协议,采用的UDP协议，默认端口号为69。创建TFTP服务器，创建一个UDP PCB，且绑定69端口，最后指定该UDP PCB的数据接收回调函数。
void IAP_tftpd_init(void)
{
err_t err;
unsigned port = 69;
/* 69 is the port used for TFTP protocol initial transaction */
/* create a new UDP PCB structure */
UDPpcb = udp_new();
if (!UDPpcb)
{
/* Error creating PCB. Out of Memory */
return ;
}
/* Bind this PCB to port 69 */
err = udp_bind(UDPpcb, IP_ADDR_ANY, port);
if (err == ERR_OK)
{
/* Initialize receive callback function */
udp_recv(UDPpcb,tftp_recv_callback, NULL);
}
}
接下来在回调函数中根据TFTP协议进行协议解释、数据处理以及写入flash的过程，写入flash之前须解锁flash-擦除flash扇区-写入flash。如下：
int IAP_tftp_write(struct udp_pcb *upcb, struct ip_addr *to, int to_port)
{
tftp_connection_args *args = NULL;
/* This function is called from a callback,
* therefore interrupts are disabled,
* therefore we can use regular malloc */
args = mem_malloc(sizeof *args);
if (!args)
{
IAP_tftp_cleanup_wr(upcb, args);
return 0;
}
args->op = TFTP_WRQ;
args->to_ip.addr = to->addr;
args->to_port = to_port;
/* the block # used as a positive response to a WRQ is _always_ 0 */
args->block = 0;
args->tot_bytes = 0;
/* set callback for receives on this UDP PCB (Protocol Control Block) */
udp_recv(upcb, IAP_wrq_recv_callback, args);
total_count =0;
/* init flash */
FLASH_Unlock();
/* erase user flash area */
FLASH_Erase(USER_FLASH_FIRST_PAGE_ADDRESS);
Flash_Write_Address = USER_FLASH_FIRST_PAGE_ADDRESS;
/* initiate the write transaction by sending the first ack */
IAP_tftp_send_ack_packet(upcb, to, to_port, args->block);
return 0;
}
需要注意的是bootloader需要关闭中断，不能关总中断，最好是循环分次关闭。（不关闭中断程序跑飞或者运行异常）。
最后实现如下：
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