之前的文章中介紹過串口和U盤的IAP程序設計。在物聯(lián)網(wǎng)應用中,遠程IAP升級MCU的程序是一項非常有用的功能。當設備出現(xiàn)程序問題或者需要更新程序時,只需要在服務器上對設備進行升級,不需要在有專門的人員去現(xiàn)場進行升級,節(jié)省人力物力。
要實現(xiàn)遠程升級,首先要實現(xiàn)以下幾個基本功能:
1、Flash讀寫。不管是本地IAP還是遠程IAP,這都是最基本的功能。
2、無線通訊。可通過WIFI、4G、以太網(wǎng)等多種方式來實現(xiàn),根據(jù)實際項目需求選擇。
3、通訊協(xié)議。常用的通訊協(xié)議有TCP、HTTP、FTP、MQTT等。其中HTTP、FTP和MQTT都屬于應用層協(xié)議,都是基于TCP(傳輸層)來實現(xiàn)的。用戶也可以自己基于TCP編寫簡單的通訊協(xié)議來實現(xiàn)。
遠程IAP與本地IAP的設計思路是一致的,都需要設計BOOT程序和APP程序。但也有一些需要注意的地方。主要是遠程升級需要考慮網(wǎng)絡延遲甚至網(wǎng)絡中斷的問題。體現(xiàn)在以下幾方面:
設計程序緩存區(qū)
在內(nèi)部或外部存儲器開辟一塊區(qū)域,用于存儲分包接收到的程序數(shù)據(jù)。等到全部數(shù)據(jù)接收完畢后再一次性寫入到Flash進行升級。這樣做有以下2點好處:
1.直接升級時間可能會比較長,影響用戶正常使用,增加緩存區(qū)設計可以大大減少升級時間。
2.直接升級時,如果網(wǎng)絡出現(xiàn)問題,可能導致設備無法正常啟動變磚。增加緩存區(qū)設計后,即使升級數(shù)據(jù)傳輸失敗,也不影響設備的正常使用。
健壯的通訊協(xié)議
本地升級時數(shù)據(jù)傳輸出錯的概率比較小。但遠程設計時就需要多考慮一些,比如前后兩包數(shù)據(jù)可能同時達到等。因此,設計通訊協(xié)議時,就要更嚴謹,服務器發(fā)送的指令和數(shù)據(jù)都需要設備的確認回復。
程序備份設計
即使有上面的各種設計的保障,也不能保證升級過程不會失敗。最好能夠設計一個程序備份區(qū),在程序升級失敗時運行備份區(qū)程序。 下面介紹一種簡單的遠程升級的步驟。
服務器發(fā)送升級請求指令。
設備回復收到請求升級指令。
服務器發(fā)送程序升級數(shù)據(jù)。(一般包含包頭、包號、總包數(shù)、分包的程序數(shù)據(jù)、校驗)
設備收到程序數(shù)據(jù)后,確認校驗無誤,存儲到程序緩存區(qū),并按包號回復服務器,防止出現(xiàn)傳輸包錯亂。
服務器收到回復后再發(fā)送下一包數(shù)據(jù),直至結束。
程序數(shù)據(jù)發(fā)送完成后,服務器發(fā)送升級結束指令。
設備收到結束指令后,回復服務器。并在Flash指定位置寫入升級標志,重啟進入BOOT程序。
BOOT程序讀取升級標志,若需要升級,則讀取程序緩存區(qū)數(shù)據(jù),寫入到Flash中。
升級完畢,跳轉到Flash指定地址運行。
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原文標題:遠程升級單片機程序怎么設計?
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