IAP在線升級(jí)原理概述
IAP(In Application Programming)即在應(yīng)用編程,IAP是用戶自己的程序在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)User Flash的部分區(qū)域進(jìn)行燒寫(xiě),目的是為了在產(chǎn)品發(fā)布后可以方便地通過(guò)預(yù)留的通信口對(duì)產(chǎn)品中的固件程序進(jìn)行更新升級(jí)。通常實(shí)現(xiàn)IAP功能時(shí),即用戶程序運(yùn)行中作自身的更新操作,需要在設(shè)計(jì)固件程序時(shí)編寫(xiě)兩個(gè)項(xiàng)目代碼,第一個(gè)項(xiàng)目程序不執(zhí)行正常的功能操作,而只是通過(guò)某種通信方式(如USB、USART)接收程序或數(shù)據(jù),執(zhí)行對(duì)第二部分代碼的更新;第二個(gè)項(xiàng)目代碼才是真正的功能代碼。這兩部分項(xiàng)目代碼都同時(shí)燒錄在User Flash中,當(dāng)芯片上電后,首先是第一個(gè)項(xiàng)目代碼開(kāi)始運(yùn)行,它作如下操作:1) 檢查是否需要對(duì)第二部分代碼進(jìn)行更新2) 如果不需要更新則轉(zhuǎn)到4)3) 執(zhí)行更新操作4) 跳轉(zhuǎn)到第二部分代碼執(zhí)行圖1. IAP代碼執(zhí)行流程
在圖上圖所示流程中,AT32復(fù)位后,還是從0X08000004地址取出復(fù)位中斷向量的地址,并跳轉(zhuǎn)到復(fù)位中斷服務(wù)程序,在運(yùn)行完復(fù)位中斷服務(wù)程序之后跳轉(zhuǎn)到IAP的main函數(shù),如圖標(biāo)號(hào)①所示,在執(zhí)行完IAP以后(即將新的APP代碼寫(xiě)入AT32的FLASH,灰底部分。新程序的復(fù)位中斷向量起始地址為0X08000004+N+M),跳轉(zhuǎn)至新寫(xiě)入程序的復(fù)位向量表,取出新程序的復(fù)位中斷向量的地址,并跳轉(zhuǎn)執(zhí)行新程序的復(fù)位中斷服務(wù)程序,隨后跳轉(zhuǎn)至新程序的main函數(shù),如圖標(biāo)號(hào)②和③所示,同樣main函數(shù)為一個(gè)死循環(huán),并且注意到此時(shí)AT32的FLASH,在不同位置上,共有兩個(gè)中斷向量表。在main函數(shù)執(zhí)行過(guò)程中,如果CPU得到一個(gè)中斷請(qǐng)求,PC指針仍強(qiáng)制跳轉(zhuǎn)到地址0X08000004中斷向量表處,而不是新程序的中斷向量表,如圖標(biāo)號(hào)④所示;程序再根據(jù)我們?cè)O(shè)置的中斷向量表偏移量,跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)中斷源新的中斷服務(wù)程序中,如圖標(biāo)號(hào)⑤所示;在執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后,程序返回main函數(shù)繼續(xù)運(yùn)行,如圖標(biāo)號(hào)⑥所示。通過(guò)以上兩個(gè)過(guò)程的分析,我們知道IAP程序必須滿足兩個(gè)要求:1) 新程序必須在IAP程序之后的某個(gè)偏移量為x的地址開(kāi)始2) 必須將新程序的中斷向量表相應(yīng)的移動(dòng),移動(dòng)的偏移量為x
AT32 USB MSD IAP簡(jiǎn)介
USB MSD IAP是一個(gè)固件升級(jí)工具,它不依賴于其它上位機(jī)工具,可直接接入到PC或手機(jī)上進(jìn)行設(shè)備的固件升級(jí)。實(shí)現(xiàn)原理:將FLASH虛擬成一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備讓PC訪問(wèn)。極其簡(jiǎn)單的操作步驟:1) 將USB接口接入PC2) PC識(shí)別到盤(pán)符“AT32 IAP”3) 將需要升級(jí)的固件拷貝到AT32 IAP盤(pán)符里面4) 升級(jí)完成
AT32 USB MSD IAP設(shè)計(jì)功能特點(diǎn)
IAP目前保留使用20K byte空間,APP的起始地址需在20K以后
使用USB大容量存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行虛擬設(shè)備
升級(jí)后自動(dòng)reset USB設(shè)備并返回升級(jí)狀態(tài)
支持下載后自動(dòng)讀回進(jìn)行CRC校驗(yàn),保證固件正確性
支持設(shè)置下載地址(需按照page 2K對(duì)齊,并要大于IAP保留地址)
支持各種系統(tǒng)windows,linux,Android等
支持升級(jí)完成之后跳轉(zhuǎn)到APP運(yùn)行
支持BIN文件升級(jí)
支持HEX文件升級(jí)(后續(xù)版本添加)
支持加密文件升級(jí)(后續(xù)版本添加)
程序設(shè)計(jì)
地址空間表1. 地址空間分布
升級(jí)狀態(tài)
當(dāng)連接Host之后,在盤(pán)符里面會(huì)對(duì)應(yīng)有當(dāng)前狀態(tài)的TXT文檔,根據(jù)文檔名稱不同來(lái)確定當(dāng)前的狀態(tài)。準(zhǔn)備升級(jí)狀態(tài)(Ready.TXT)升級(jí)成功(Success.TXT)升級(jí)失敗(Failed.TXT)未知文件或錯(cuò)誤(Unknown.TXT)升級(jí)文件大于FLASH大小(Large.TXT)注意:設(shè)備必須在Ready.TXT狀態(tài)下才能進(jìn)行升級(jí),否則不會(huì)升級(jí)。
升級(jí)BIN檔文件名格式
需指定下載地址(格式1)文件名格式:(1Byte)A+(6Byte)offset+.BIN如:要下載一個(gè)BIN文件到0x08005000為起始的地址空間去文件名為:A005000.BIN注意6Byte的offset地址需要保證在APP可使用的范圍之內(nèi),否則將使用IAP內(nèi)部默認(rèn)的APP起始地址進(jìn)行升級(jí)當(dāng)不滿足格式1時(shí),IAP 將使用內(nèi)部默認(rèn)APP的起始地址進(jìn)行升級(jí):如:ABCDEFG.BIN,A11111.BIN,jkakkkddkfj.BIN
升級(jí)HEX檔文件格式(后綴.HEX)
后續(xù)版本添加
升級(jí)加密檔文件格式(后綴.SEC)
后續(xù)版本添加
使用Option Byte標(biāo)志判斷當(dāng)前是否升級(jí)
IAP中使用Option Byte中HID[0]記錄升級(jí)是否成功,當(dāng)進(jìn)入IAP時(shí),設(shè)置HID[0]=1,當(dāng)升級(jí)完成時(shí)設(shè)置HID[0]=0;當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)時(shí),會(huì)自動(dòng)判斷HID[0]是否已升級(jí)固件,如果是,就跳轉(zhuǎn)到APP地址執(zhí)行,否就繼續(xù)運(yùn)行IAP。
跳轉(zhuǎn)到APP code執(zhí)行
當(dāng)成功下載固件到FLASH之后,如果需要跳轉(zhuǎn)到用戶code執(zhí)行,有兩種方法:1) Reset2) 向識(shí)別到的AT IAP虛擬磁盤(pán)上拷貝一個(gè)JUMP.TXT的文件,注意這個(gè)文件的大小不能為0
使用AT32 USB MSD IAP進(jìn)行升級(jí)
硬件資源
1) 指示燈LED2/LED3/LED4
2) USB(PA11/PA12)
3) AT-START-F403AV1.0實(shí)驗(yàn)板
圖2. AT-START-F403A
注:該IAP demo是基于AT32F403A的硬件條件,若使用者需要在AT32其他型號(hào)上使用,請(qǐng)修改相應(yīng)配置即可。
軟件資源
1) SourceCode
AN0012_SourceCode_V2.0.0utilitiesAN0012_demo,IAP源程序
AN0012_SourceCode_V2.0.0libraries,AT32外設(shè)庫(kù)
AN0012_SourceCode_V2.0.0middlewares,其他資源
2) Doc
《AN0012_USB_MSD_IAP_V2.x.x.docx》
Note:所有project都是基于keil 5而建立,若用戶需要在其他編譯環(huán)境上使用,請(qǐng)參考AT32F403A_407_Firmware_Libraryprojectat_start_f403a emplates中各種編譯環(huán)境(例如IAR6/7/8,keil4/5)進(jìn)行簡(jiǎn)單修改即可。
使用流程
1) 進(jìn)入IAP Mode方式
如果已經(jīng)升級(jí)過(guò)固件,一直按住User按鍵,再按Reset鍵,進(jìn)入IAP模式(LED4閃爍),未升級(jí)時(shí)直接reset就會(huì)進(jìn)入IAP模式。
圖3. 進(jìn)入IAP Mode按鍵
2) 連接USB設(shè)備到PC
圖4. USB設(shè)備與PC連接
3) PC識(shí)別到AT32 IAP可看到Ready.TXT
圖5. PC識(shí)別到AT32 IAP
4) 拷貝BIN檔到磁盤(pán)目錄下
圖6. 拷貝Bin文件
5) 設(shè)備升級(jí)完成之后將Reset USB
此時(shí)重新打開(kāi)磁盤(pán),會(huì)有Success.TXT
圖7. 設(shè)備升級(jí)完成提示
6) 升級(jí)結(jié)束
此時(shí)Reset或向識(shí)別到的AT IAP虛擬磁盤(pán)上拷貝一個(gè)大小不為0的JUMP.TXT文件,即可跳轉(zhuǎn)到用戶代碼。
如果升級(jí)一次之后,不管是成功還是失敗,如果需要再次升級(jí),需要reset整個(gè)設(shè)備。設(shè)備進(jìn)入Ready.TXT狀態(tài)。
原文標(biāo)題:AT32 MCU如何使用USB MSD 進(jìn)行IAP升級(jí)
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