STM32 CUbeIDE 使用Ymodem协议进行串口IAP升级

STM32 CUbeIDE 使用Ymodem协议进行串口IAP升级

  • 1、Ymodem协议简介
  • 2、Boodload程序
    • 2.1 传输32K限制解决
  • 3、APP程序
  • 4、升级测试
  • 5、工程文件下载

  学习了一下使用Ymodem协议串口IAP程序升级的功能,移植的是ST的工程文件。附上下载链接https://www.st.com/content/st_com/en/search.html#q=IAP-t=tools-page=1;ST官网提供的各种IAP,其方法和原理其实都类似:就是将程序文件(二进制文件)写入FLASH。
在这里插入图片描述

1、Ymodem协议简介

  Xmodem、Ymodem和Zmodem协议是最常用的三种通信协议。Xmodem协议是最早的,传输128字节信息块。Ymodem是Xmodem的改进版协议,具有传输快速稳定的优点。它可以一次传输1024字节的信息块,同时还支持传输多个文件。以下协议内容的简介,来源https://blog.csdn.net/lijing198997/article/details/29839505,顺便添加了一点自己的见解。
STM32 CUbeIDE 使用Ymodem协议进行串口IAP升级_第1张图片
  YModem,数据的发送回使用CRC校验,保证数据传输的正确性。它每传输一个信息块数据时,就会等待接收端回应ACK信号,接收到回应后,才会继续传输下一个信息块,保证数据已经全部接收。

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  filename  filezise NUL  CRCH CRCL**
帧长=3字节数据首部+128字节数据+2字节CRC16校验码=133字节
如下所示:
     SOH 00 FF Foo.c NUL[123] CRCH CRCL
	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字节。
	
	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**0循环递增**。这样就会出现一个BUG,那就是文件在传输大小上有限制,256x128 = 32768 字节 **32K的限制**。
	
	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。
	
	CRCH和CRCL分别表示16位CRC校验码的高8位与低8位,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(128) CRCH CRCL 
	接收方应答ACK后,正式结束数据传输。

2、Boodload程序

下面所示的部分是移植的文件,移植完成后的工程文件截图:
STM32 CUbeIDE 使用Ymodem协议进行串口IAP升级_第2张图片
main.c 文件修改添加:
STM32 CUbeIDE 使用Ymodem协议进行串口IAP升级_第3张图片

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "menu.h"
#include "flash_if.h"
/* USER CODE END Includes */

STM32 CUbeIDE 使用Ymodem协议进行串口IAP升级_第4张图片

/* USER CODE BEGIN 0 */
extern pFunction JumpToApplication;
extern uint32_t JumpAddress;
/* USER CODE END 0 */

STM32 CUbeIDE 使用Ymodem协议进行串口IAP升级_第5张图片

 /* USER CODE BEGIN 2 */
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);
  if (1)
    {
     
      /* Execute the IAP driver in order to reprogram the Flash */
      FLASH_If_Init();
      /* Display main menu */
      Main_Menu();
    }
    /* Keep the user application running */
    else
    {
     
      /* Test if user code is programmed starting from address "APPLICATION_ADDRESS" */
      if (((*(__IO uint32_t*)APPLICATION_ADDRESS) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000)  检查栈顶地址是否合法.
      {
     
        /* Jump to user application */
        JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (APPLICATION_ADDRESS + 4); //用户代码区第二个字为程序开始地址(复位地址)
        JumpToApplication = (pFunction) JumpAddress;
        /* Initialize user application's Stack Pointer */
        __set_MSP(*(__IO uint32_t*) APPLICATION_ADDRESS); //初始化APP堆栈指针(用户代码区的第一个字用于存放栈顶地址)
        JumpToApplication();  //跳转到APP.
      }
    }

还要修改flash_if.h 头文件里面的地址。
STM32 CUbeIDE 使用Ymodem协议进行串口IAP升级_第6张图片
APPLICATION_ADDRESS 是偏移的地址,可以根据自己程序Boodload文件大小自己设置,USER_FLASH_SIZE 是 APP文件的大小。

2.1 传输32K限制解决

  secureCRT每包只传输128个字节的有效数据,而每个帧的标号由一个字节表示,所以等到标号到达0xFF之后,下一个帧的标号又变为0,而官方Ymodem程序是判断帧标号为0则认为是传输文件的第一个帧,即文件名和文件大小。所以等到标号由0x00-0xff再到0x00的时候,它认为是一个新的文件,所以出错。只要加一个标志标明第一次出现的帧标号为0的帧为第一帧就OK了。
packets_received 声明为U32类型的数据,判断的时候修改如下
if (aPacketData[PACKET_NUMBER_INDEX] != (packets_received & 0xff))
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

3、APP程序

App需要修改内容:
编译链接其实地址
STM32 CUbeIDE 使用Ymodem协议进行串口IAP升级_第7张图片
中断向量修改。
STM32 CUbeIDE 使用Ymodem协议进行串口IAP升级_第8张图片

4、升级测试

软件使用secureCRT发送文件。
STM32 CUbeIDE 使用Ymodem协议进行串口IAP升级_第9张图片
STM32 CUbeIDE 使用Ymodem协议进行串口IAP升级_第10张图片
STM32 CUbeIDE 使用Ymodem协议进行串口IAP升级_第11张图片

5、工程文件下载

我自己使用的工程文件,有需要自己下载:https://www.lanzoui.com/iWiM9gk0i1a密码:g8ab

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