RT_Thread OTA組件使用記錄

RT_Thread版本:4.1.0

主控:STM32L471

4G模塊:L610模塊(AT指令方式)

這周花了一點時間，使用ota_downloader組件實現(xiàn)http_ota升級功能，在使用時遇到了一些坑，特別是到了搭建外網(wǎng)服務(wù)器部分，教程一般都是講到本地使用webserve軟件來當(dāng)http服務(wù)器的。所以今天簡單整理一下開發(fā)思路和我遇到的坑。

此處我只是提供思路以及參考文檔鏈接，根據(jù)這些文檔就可以實現(xiàn)想要的功能的。

1.制作Bootloader

此處如果不想自己寫的話，可以用兩個選擇。

使用RT_Thread提供的通用bootloader

選擇芯片系列，ROM，RAM大小，引腳即可自動生成一個bin文件。

優(yōu)點:

? 一站式處理，十分簡單，資源占用較小

? 缺點:

? 閉源，無法看到源代碼，不支持QSPI（？）這點不是很確定，目前只支持STM32部分系列

使用Qboot等軟件包

優(yōu)點:

可以看到源代碼出現(xiàn)問題可以自己改(個人看重的點)，如果使用型號沒有適配可以自己適配

缺點:

占用資源相對更大一些

由于本人還是比較看重程序的可控性，出現(xiàn)問題希望自己可以看到代碼解決因此就選擇Qboot的方案

此處需要注意的是加入FAL組件后，發(fā)現(xiàn)沒有添加drv_flash_l4.c是因為沒有在Kconfig中增加

menu "On-chip Peripheral Drivers"
    config BSP_USING_ON_CHIP_FLASH
        bool "Enable on-chip FLASH"
        default y

此處已經(jīng)默認(rèn)使能了，直接scons --target=cmake即可

2.APP程序

此處主要使能ota_downloader軟件包

修改中斷向量表和鏈接腳本

鏈接腳本修改

MEMORY
{
ROM (rx) : ORIGIN = 0x08010000, LENGTH = 1024k /* 1024KB flash /
RAM (rw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 96k / 96KB sram */
}

中斷向量表修改

/* 將中斷向量表起始地址重新設(shè)置為 app 分區(qū)的起始地址 /
static int ota_app_vtor_reconfig(void)
{
#define NVIC_VTOR_MASK 0xFFFFFF80
#define RT_APP_PART_ADDR (0x08000000 + 641024)//app partition begin address
/* 根據(jù)應(yīng)用設(shè)置向量表 */
SCB->VTOR = RT_APP_PART_ADDR & NVIC_VTOR_MASK;
return 0;
}
INIT_BOARD_EXPORT(ota_app_vtor_reconfig);

之后如果使用ST-Link的話可以選擇STM32CubeProg指定地址燒錄固件

或者可以使用Jlink使用J-Flash進(jìn)行燒錄

需要注意此處燒錄起始地址為app區(qū)地址，不要把bootloader擦除了。

下載后就可以使用RT的rbl打包工具進(jìn)行固件打包放在服務(wù)器中了

打包工具在ota_downloader組件中

打包工具可以選擇為固件進(jìn)行加密，壓縮等操作

并且為固件頭增加了96字節(jié)的頭，固件標(biāo)識rbl頭，固件大小，CRC，Hash值用于固件校驗

typedef struct {
char type[4]; /* RBL字符頭 /
rt_uint16_t fota_algo; / 算法配置: 表示是否加密或者使用了壓縮算法 /
rt_uint8_t fm_time[6]; / 原始bin文件的時間戳, 6位時間戳, 使用了4字節(jié), 包含年月日信息 /
char app_part_name[16]; / app執(zhí)行分區(qū)名 /
char download_version[24]; / 固件代碼版本號 /
char current_version[24]; / 這個域在rbl文件生成時都是一樣的，我用于表示app分區(qū)當(dāng)前運行固件的版本號，判斷是否固件需要升級 /
rt_uint32_t code_crc; / 代碼的CRC32校驗值,它是的打包后的校驗值,即rbl文件96字節(jié)后的數(shù)據(jù) /
rt_uint32_t hash_val; / 估計這個域是指的原始代碼本身的校驗值，但不知道算法，無法確認(rèn)，故在程序中未使用 /
rt_uint32_t raw_size; / 原始代碼的大小 /
rt_uint32_t com_size; / 打包代碼的大小 /
rt_uint32_t head_crc; / rbl文件頭的CRC32校驗值，即rbl文件的前96字節(jié) */
} rt_fota_part_head, *rt_fota_part_head_t

由于4G模塊連接的外網(wǎng)，本地直接使用webserver是無法訪問的，因此我這個白嫖了一個月的阿里云服務(wù)器來部署

一開始我是使用了python的Flask框架來寫后端程序，但是后面遇到了一些問題，因此就暫時放棄了。

這個加深了一下教訓(xùn)，調(diào)試時一定要控制變量，當(dāng)時我不能確定是STM32程序的問題，還是后端的問題，兩頭排查還是比較痛苦的

因此這里我建議先使用mywebserver+內(nèi)網(wǎng)穿透工具來驗證stm32的程序。

這里內(nèi)網(wǎng)穿透我建議用Copolar，免費并且目前仍在提供服務(wù)。

之后選擇部署在服務(wù)器中的話，我這邊使用的是Nginx可以很方便的搭建一個http服務(wù)器

遇到最大的坑:

在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)OTA下載一次之后，想要OTA升級第二次時bootloader就提示app區(qū)寫入固件失敗，但是明明日志中說明Flash擦除成功，為何呢？

使用STM32CubeProg讀取Flash時發(fā)現(xiàn)確實沒有將APP區(qū)擦除

在packages/ota_downloader的static int http_ota_fw_download(const char* uri)

經(jīng)過排查原來我用的芯片F(xiàn)lash使用雙Bank模式，可用于備份升級的。

我當(dāng)時分區(qū)的時候沒有考慮這一點

#define FAL_PART_TABLE
{
{FAL_PART_MAGIC_WORD, "download", "onchip_flash", 1281024, 2981024, 0},
{FAL_PART_MAGIC_WORD, "app", "onchip_flash", 4261024, 2981024, 0},
{FAL_PART_MAGIC_WORD, "factory", "onchip_flash", 7241024, 2981024, 0}
}

剛好app區(qū)是跨bank的,在擦除時其實沒有考慮到擦除跨bank的情況，導(dǎo)致擦除失敗。

int stm32_flash_erase(rt_uint32_t addr, size_t size)
{
rt_err_t result = RT_EOK;
uint32_t FirstPage = 0, NbOfPages = 0, BankNumber = 0;
uint32_t PAGEError = 0;
if ((addr + size) > STM32_FLASH_END_ADDRESS)
{
LOG_E("ERROR: erase outrange flash size! addr is (0x%p)n", (void*)(addr + size));
return -RT_EINVAL;
}
/ Variable used for Erase procedure /
FLASH_EraseInitTypeDef EraseInitStruct;
/* Unlock the Flash to enable the flash control register access ********** * /
HAL_FLASH_Unlock();
/ Clear OPTVERR bit set on virgin samples /
__HAL_FLASH_CLEAR_FLAG(FLASH_FLAG_OPTVERR | FLASH_FLAG_PGSERR);
/ Get the 1st page to erase /
FirstPage = GetPage(addr);
/ Get the number of pages to erase from 1st page /
NbOfPages = GetPage(addr + size - 1) - FirstPage + 1;
/ Get the bank /
BankNumber = GetBank(addr);
/ Fill EraseInit structure /
EraseInitStruct.TypeErase = FLASH_TYPEERASE_PAGES;
EraseInitStruct.Banks = BankNumber;
EraseInitStruct.Page = FirstPage;
EraseInitStruct.NbPages = NbOfPages;
if (HAL_FLASHEx_Erase(&EraseInitStruct, &PAGEError) != HAL_OK)
{
result = -RT_ERROR;
goto __exit;
}
__exit:
HAL_FLASH_Lock();
if (result != RT_EOK)
{
return result;
}
LOG_D("erase done: addr (0x%p), size %d", (void* )addr, size);
return size;
}

目前簡單的解決辦法是修改分區(qū)，然后分區(qū)跨bank，之后有空的話可以提個PR修復(fù)一下。

#define FAL_PART_TABLE
{
{FAL_PART_MAGIC_WORD, "app", "onchip_flash", 641024, 4481024, 0},
{FAL_PART_MAGIC_WORD, "download", "onchip_flash", 5121024, 2561024, 0},
{FAL_PART_MAGIC_WORD, "factory", "onchip_flash", 7681024, 2561024, 0}
}