【5744】MPC5744入门笔记（4）基于Can的bootloader实现
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文章目录
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- 1 外设接口
- 2 启动原理
- 2.1 启动分区地址
- 2.2 寻找启动分区
- 2.3 实际测试
- 3. 制作bin文件
- 4. 升级
- 4.1 flash划分
- 4.2 升级协议
- 4.3 升级机制
- 5. 遇到的问题
- 6. 参考链接
- 7. 系列文章
1 外设接口
基于can接口的bootloader实现，当然要用的物理接口就是can接口和flash操作接口。
- can
包含can收can发，进行与上位机的交互。 - flash
包含flash的架构划分，flash的擦除和写入。
另外要实现的就是跳转功能
2 启动原理
这部分在 MPC5744PRM 中写的很详细。
5744有2种启动模式：
- SCL
- SBL
这里我们主要看SC(single chip)模式，具体可以看56.4.5节。
在FLASH的一些sector，是boot location。芯片可以从这里启动。
复位后，PC指针不会再需要固定在一个固定的位置，比如stm32的0x8000000地址，mpc5744支持修改到不同的boot loaction。这个是在.ld文件中指定的。这个应该是cotex-m3内核和powerPC的区别。
2.1 启动分区地址
究竟哪些地址可以作为启动分区？在flash map中有列出。
| Small flash | ||
|---|---|---|
| 0x00F98000~0x00F9BFFF | 16kb | boot location 0 |
| 0x00F9C000~0x00F9FFFF | 16kb | boot location 1 |
| Medium flash | ||
| 0x00FA0000~0x00FAFFFF | 64kb | boot location 2 |
| 0x00FB0000~0x00FBFFFF | 64kb | boot location 3 |
| Large flash | ||
| 0x01000000~0x0103FFFF | 256kb | boot location 4 |
| 0x01040000~0x0107FFFF | 256kb | boot location 5 |
| 0x01080000~0x010BFFFF | 256kb | boot location 6 |
| 0x010C0000~0x010FFFFF | 256kb | boot location 7 |
以上8个分区可以作为启动分区。
2.2 寻找启动分区
芯片内部有8个分区可以做为启动分区，那系统如何去寻找？如何知道从哪个分区启动？
芯片从低到高去找对应的boot location，以找到 boot ID为准。
每一个启动分区boot sector都在0偏移地址是RCHW（Reset Configuration Half-Word）。
RCHW的定义如下：
如果BOOT_ID有0x5A，则说明可以用这个分区启动。
VLE是标明代码格式是否是VLE的，不太懂，略过。
找到了系统启动分区，PC指针是如何移动的，RPM也给了介绍：
一旦设备找到启动分区，就会从偏移为4的地方取出地址数据，跳转过去。
2.3 实际测试
我们的.ld文件声明如下：
MEMORY
{
flash_rchw : org = 0x00FA0000, len = 0x4
cpu0_reset_vec : org = 0x00FA0000+0x04, len = 0x4
m_text : org = FLASH_BASE_ADDR, len = FLASH_SIZE
m_data : org = SRAM_BASE_ADDR, len = SRAM_SIZE
local_dmem : org = LOCAL_DMEM_BASE_ADDR, len = LOCAL_DMEM_SIZE
}
单步调试过程中，去查看内存，可以看到：
整个bin是load到0x00FA0000地址的
可以看到偏移地址为0的地方是0x5A00，确实是启动分区。
偏移位置为4的地方是启动地址，0x01000000。
跳转看一下，确实代码数据在这里
和生成的二进制bin文件对比了一下，确实是一致的。
3. 制作bin文件
这一步操作和之前S32K144的操作是一致的（毕竟都是S32DS的开发环境）
- 在工程属性中使能Create flash image工具：
选中应用工程右键–>Properities(属性)—>C/C++ Build—>Settings —>Tool Settings/ Croos settings–>勾选Create flash image，此时再编译会生成一个.srec后缀的文件，就是s19文件。 - 在general中选择对应的image格式，此时再编译，就会出现bin结尾的编译文件。
4. 升级
4.1 flash划分
BOOT
MEMORY
{
flash_rchw : org = 0x00F98000, len = 0x4
cpu0_reset_vec : org = 0x00F98000+0x04, len = 0x4
m_text : org = 0x00F99000, len = 92k
m_data : org = SRAM_BASE_ADDR, len = SRAM_SIZE
local_dmem : org = LOCAL_DMEM_BASE_ADDR, len = LOCAL_DMEM_SIZE
}
APP
MEMORY
{
flash_rchw : org = 0x01000000, len = 0x4
cpu0_reset_vec : org = 0x01000000+0x04, len = 0x4
m_text : org = 0x01000400, len = 2047K
m_data : org = SRAM_BASE_ADDR, len = SRAM_SIZE
local_dmem : org = LOCAL_DMEM_BASE_ADDR, len = LOCAL_DMEM_SIZE
}
4.2 升级协议
在设计can升级的过程中，我并没有找到类似串口的Xmodeml,Ymodem,Zmodem这样成熟的协议，所以就自行设计了一种很简单的。
系统分成命令包，应答包，升级包等几种，利用第一个字节来划分。
将整个升级的bin包切分成若干个1k包，每个1k又切分成177帧can报文（每条报文有6字节的有效数据），加入每个1k包的应答重传等机制，1k包确认无误后写入flash。
全部完成后，做CRC校验，CRC校验通过，完成升级。
4.3 升级机制
升级实现我是用状态机来做的，这部分看不同的代码习惯。
升级过程每个过程有明确的状态，根据收到不同的上位机报文来做事件触发状态迁移。
状态迁移有明确的交互报文来做确认。
static FsmTable_t g_MvIapFsmTable[] =
{
{FSM_NULL, EVENT_NULL, FSM_NULL, NULL},
{FSM_NULL, NO_REQ, FSM_NO_UPDATE, Jump2App},
{FSM_NULL, REC_DETECT_REQ, FSM_DETECT_ACK, HandleDetectReq},
{FSM_DETECT_ACK, REC_UPDATE_REQ, FSM_UPDATE_ACK, HandleUpdateReq},
{FSM_UPDATE_ACK, REC_UPDATE_REQ, FSM_UPDATE_ACK, HandleUpdateReq},
{FSM_UPDATE_ACK, REC_UPDATE_DATA, FSM_UPDATE, HandleUpdateData},
{FSM_UPDATE, REC_UPDATE_DATA, FSM_UPDATE, HandleUpdateData},
{FSM_UPDATE, REC_UPDATE_OVER, FSM_UPDATE_OVER, HandleUpdateOver},
};
- 初始状态是NULL，如果无事件，不迁移。
- 如果300ms没收到扫描报文，则是NO_REQ事件，跳转到FSM_NO_UPDATE状态，同时执行跳转APP动作Jump2App。
- 如果收到扫描报文（REC_DETECT_REQ），进入应答扫描包状态，同时处理报文，上报自身的ID，当前版本等信息。
- 扫描交互完成后，如果收到升级包请求(REC_UPDATE_REQ)，进入应答请求包状态，接收整个升级包的信息（长度，CRC等）
- 升级请求应答完成后，如果收到升级包数据，则真正进入升级状态。
- 升级完成后，收到升级结束的报文（REC_UPDATE_OVER事件），开始校验数据是否有错，没问题修改启动相关标志，下一次启动跳转新的APP即可。
5. 遇到的问题
-
无法实现跳转运行
使用开发板进行实际调试(调试器openSDA)过程中，在烧录boot时，烧录器会把App擦除，需要添加对应的保护，否则无法跳转。
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跳转后Can无法正常运行。
之前怀疑是bootloader里用了can，没有关干净导致的，或者是app的中断不能正常。
但测了，都不是。
这部分还在查，有结果后我会更新上来 -
Mpc5744生成的bin太大了。
功能差不多的代码，MPC5744做出来的bin比st的我感觉要大出来3~4倍。不知道是不是优化选项的问题。
暂时还没找到解决方法。
6. 参考链接
MPC5744 官网 PRM
7. 系列文章
【5744】MPC5744入门笔记（1）开发环境搭建
【5744】MPC5744入门笔记（2）CAN实验
【5744】MPC5744入门笔记（3）Flash实验