stm32 Bootloader设计(YModem协议)

原文链接：https://www.cnblogs.com/hiker-blogs/archive/2013/03/17/stm32.html

相信很多人都希望，不开盖就可以对固件进行升级吧，就像手机那些。下文中的bootload就来实现这样的功能。

         前段时间有项目关于Bootload设计。所以就仔细的去了研究了一翻。以前都是用的stm32官方的，没有去深入了解。这次做完了过后，发现官方的版本存在一些问题。比如说YModem传送过程中，完全没有对数据区进行效验，只是核对了下编号，就进行烧写。整个程序完全为阻塞式，浪费了大量的cpu做无用功。当然这在升级程序方面也用不了多少时间。有一个重要的问题，官方代码只可以用超级终端进行传输。这样如果你用的是64位的win7，那就没有办法升级。因为只有xp或32位的win7才可以使用 超级终端。64位的win7下超级终端没办法使用。 不过SecureCRT工具到是可以在64位win7使用，但是官方代码不对其支持。SecureCRT下支持的是最原始的YModem协议，第一帧数据包中不包含总字节数。超级终端下的YModem应该是改进版的，所以官方的dome只可以在超级终端下传输。下面会对YModem进行详细说明。就会知道其中的原因。

         首先奉上一个精简的Bootloader工程。

         http://pan.baidu.com/share/link?shareid=373630&uk=118334538

         支持协议：YModem, YModem-G。

         所支持的PC软件：超级终端，SecureCRT。

         http://pan.baidu.com/share/link?shareid=373637&uk=118334538

 

YModem协议：

         YModem协议是由XModem协议演变而来的，每包数据可以达到1024字节，是一个非常高效的文件传输协议。下面有一些相关的文档。这里要感谢关注我微博的一些朋友提供的资料。省去了不少时间。

         下面先看下YModem协议传输的完整的握手过程：先看下图

SENDER:发送方。

RECEIVER:接收方。

第一步先由接收方，发送一个字符'C'

发送方收到'C'后，发送第一帧数据包，内容如下：

SOH 00 FF Foo.c NUL[123] CRC CRC

第1字节SOH:表示本包数据区大小有128字节。如果头为STX表示本包数据区大小为1024

第2字节00: 编号，第一包为00,第二包为01，第三包为02依次累加。到FF后继续从0循环递增。

第3字节FF: 编号的反码。 编号为00 对应FF，为01对应FE，以此类推。

 

第4字节到最后两字节：若第1字节为SOH时有128字节，为STX时有1024字节，这部分为数据区。“Foo.c” 文件名， 超级终端下，在文件名后还有文件大小。官方dome也是因为使用了这个文件大小进行比对。这就是为什么用SecureCRT中的YMODEM协议而无法正确传输的原因。

         在文件名和文件大小之后，如果不满128字节，以0补满。

最后两字节：这里需要注意，只有数据部分参与了效CRC验,不包括头和编码部分。

16位CRC效验，高字节在前，低字节在后。

 

接收方收到第一帧数据包后，发送ACK正确应答。

然后再发送一个字符'C'。

发送方收到'C'后，开始发送第二帧，第二帧中的数据存放的是第一包数据。

接收方收到数据后，发送一个ACK然后等待下一包数据传送完毕，继续ACK应答。直到所有数据传输完毕。

数据传输完毕后，发送方发EOT，第一次接收方以NAK应答，进行二次确认。

发送方收到NAK后，重发EOT，接收方第二次收到结束符，就以ACK应答。

最后接收方再发送一个'C'，发送方在没有第二个文件要传输的情况下，

发送如下数据

SOH 00 FF 00~00(共128个) CRCH CRCL

接收方应答ACK后，正式结束数据传输。

 

以上部分，为YMODEM协议的基本操作流程。

 

STM32 Bootloader软件设计

         笔者一开始软件的基本思想，串口接收数据，和写数据到ROM中，两者可以同步进行。这样可以让cpu得到最大程度的有效利用。

         比如说接收一帧1024的数据，所用的时间= 当前波特率单字符所用时间 * （1024 + 1头 + 2编码 + 2CRC)= (1/115200 * 10) * (1024 + 1 + 2 + 2) = 89.323ms

也是就是，在接收的这90ms左右的时间里，在接收下一帧结束这一期间内，可以把上一帧的数据写入到ROM中。 串口接收数据是中断的方式，所以收写操作基本上算同步运行。程序流程如下

        

STM32 Bootloader使用方法：

         这个STM32 Bootloader程序使用起来很简单，如果你以前没有用过IAP升级方式，也没关系下面会详细说明。

 

准备工作：

         硬件：有串口目标板1，串口连接线。

         软件：PC工具：超级终端 或SecureCRT，stm32目标板程序.bin，stm32 Bootloader。

 

1)         先把上面的工程stm32 Bootloader下载到目标板中；

2)         打开超级终端 或SecureCRT，设置波特特115200，停止位1，数据位8，效验无。

3)         先按下‘C’再给目标板上电；（注意先后顺序）

 

4)         选择1，然后使用YModem, YModem-G协议发送"stm32目标板程序.bin"文件。

5)         传输完毕后，会自动运行。

 

注意：以下两处根据自己的需求调整

stm32 Bootloader修改：

找到工程下的common.h文件：

以下三个宏定义根据自己目标板的需求来定：

#define ApplicationAddress      0x8002000        //程序首地址

#define ApplicationSize         120000           //目标程序预留空间

#define STM32F10X_HD                         //目标板芯片类型

 

stm32目标板程序.bin偏移地址修改：

有两个地方：

1找到system_stm32f10x.c

#define VECT_TAB_OFFSET  0x2000 /*!< Vector Table base offset field.