如何在雅特力AT32 MCU上創(chuàng)建IAP應(yīng)用程序

概述

AT32 CAN IAP快速使用方法

使用CAN進(jìn)行IAP升級(jí)，此示例使用PC上位軟件（IAP_Programmer.exe）通過(guò)一個(gè)USB轉(zhuǎn)CAN的橋接設(shè)備和目標(biāo)板進(jìn)行通信，IAP Demo和橋接設(shè)備默認(rèn)CAN波特率使用500K。如下是連接示意圖：

• PC通過(guò)USB連接USB to CAN Bridge（使用AT-START實(shí)現(xiàn)一個(gè)轉(zhuǎn)接設(shè)備，代碼參考usb_vcp_bridge_can源代碼）
• USB to CAN Bridge通過(guò)CAN Transceiver連接CAN目標(biāo)板（注意使用CAN必須要使用CAN Transceiver，CANL連接CANL, CANH連接CANH）

圖1.連接示意圖

一、硬件資源

1. USB轉(zhuǎn)CAN橋接板（目前使用一塊AT-START-AT32F403A實(shí)現(xiàn)USB轉(zhuǎn)CAN）1) USB(PA11/PA12)2) CAN(PB8/PB9)3) 指示燈LED2/LED3/LED44) AT-START實(shí)驗(yàn)板2. AT-START-AT32F403A CAN IAP目標(biāo)板1) 指示燈LED2/LED3/LED42) CAN(PB8/PB9)3) AT-START實(shí)驗(yàn)板3. CAN Transceiver轉(zhuǎn)接板1)CAN Transceiver轉(zhuǎn)接板用于USB to CAN Bridge和CAN目標(biāo)板的連接注意：USB轉(zhuǎn)CAN橋接板的波特率和CAN IAP目標(biāo)板波特率要配置一致另外要使用CAN通信，必須外接CAN轉(zhuǎn)換芯片。

二、軟件資源

1) ToolRelease

• IAP_Programmer.exe，PC機(jī)tool，用于演示IAP升級(jí)流程
• IAP_Programmer_V2.x.x, PC tool源代碼

2) SourceCode\utilities

• can_iap_demo，IAP源程序，運(yùn)行LED2閃爍
• usb_vcp_bridge_can，USB轉(zhuǎn)CAN橋接源程序
• can_app_led3_toggle，app1源程序，運(yùn)行時(shí)LED3閃爍
• can_app_led4_toggle，app2源程序，運(yùn)行LED4閃爍

注：示例工程基于keilv5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_Library_V2.x.x\project\at_start_f403a\templates中各種編譯環(huán)境（例如IAR6/7/8,keil 4/5, eclipse_gcc）進(jìn)行對(duì)應(yīng)修改即可。

IAP demo使用

1) 打開(kāi)can_iap_demo工程源程序，選擇對(duì)應(yīng)MCU型號(hào)的target編譯后下載到實(shí)驗(yàn)板2) 打開(kāi)usb_vcp_bridge_can工程源程序，下載到USB轉(zhuǎn)CAN轉(zhuǎn)接板3) 連接轉(zhuǎn)接板和目標(biāo)板的CANH/CANL4) 將轉(zhuǎn)接板USB接入到PC，可以看到會(huì)有對(duì)應(yīng)的虛擬串口設(shè)備COMxx5) 打開(kāi)IAP_Programmer.exe6) 選擇正確的串口、APP下載地址和bin文檔，點(diǎn)擊Download下載，如下圖7) 觀察LED2/3/4閃爍，LED2閃爍can IAP工作，LED3閃爍-app1工作，LED4閃爍-app2工作圖2. IAP demo上位機(jī)

AT32 CAN IAP程序設(shè)置

地址分布

表1. 地址分布注：bootloader區(qū)域最后一個(gè)扇區(qū)，用于存放防止升級(jí)過(guò)程掉電的flag，用戶編譯修改bootloader時(shí)，要保證不覆蓋flag的地址。

執(zhí)行流程

IAP分為Bootloader和App兩部分，應(yīng)用在App中執(zhí)行，升級(jí)過(guò)程在bootloader中執(zhí)行。程序執(zhí)行整體流程框圖如下：圖3. 程序執(zhí)行流程

bootloader project設(shè)置

1) Keil設(shè)置圖4. bootloader project中address 1在Keil設(shè)置2) bootloader源程序修改Iap.h文件中圖5. bootloader project中address 2在程序中設(shè)置

app project設(shè)置

IAP demo提供了2個(gè)app程序供測(cè)試用，皆以address 2（0x800 4000）為起始地址。app1 LED3閃爍，app2 LED4閃爍。以app1為例，設(shè)計(jì)步驟如下：1) Keil工程設(shè)置圖6. app project中address 2在Keil設(shè)置2) app1源程序設(shè)置圖7. app project向量表偏移在程序中設(shè)置3) 編譯生成bin文件通過(guò)User選項(xiàng)卡，設(shè)置編譯后調(diào)用fromelf.exe，根據(jù).axf文件生成.bin文件，用于IAP更新。通過(guò)以上3個(gè)步驟，我們就可以得到一個(gè).bin的APP程序，通過(guò)bootloader程序即可實(shí)現(xiàn)更新。4) 開(kāi)啟debug app code功能如果在設(shè)計(jì)app code過(guò)程中需要對(duì)app project進(jìn)行單獨(dú)調(diào)試，請(qǐng)按照以下操作。a) 先下載bootloader工程b) 再調(diào)試app工程

Bootloader CAN通信協(xié)議

上位機(jī)升級(jí)流程

如下下圖是上位機(jī)升級(jí)流程：

• 獲取設(shè)備信息：包括app起始地址，app flash size大小，sector size大小
• 發(fā)送開(kāi)始升級(jí)命令
• 寫(xiě)存儲(chǔ)器
• 獲取CRC進(jìn)行校驗(yàn)
• 發(fā)送升級(jí)完成命令
• 跳轉(zhuǎn)到APP執(zhí)行

具體命令操作參考命令詳解圖8. 上位機(jī)升級(jí)流程

IAP端下位機(jī)通信處理流程

IAP下位機(jī)端會(huì)通過(guò)接收主機(jī)端發(fā)送的命令做數(shù)據(jù)處理，包括讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，crc校驗(yàn)等。圖9. IAP端下位機(jī)命令注: ACK: 0x79NACK: 0x1F

升級(jí)命令詳解

本節(jié)主要說(shuō)明CAN IAP每條協(xié)議命令的作用和使用方法，包括主機(jī)端和設(shè)備端對(duì)命令解析的流程。所有命令通過(guò)CAN標(biāo)準(zhǔn)幀的ID來(lái)確定，CAN每一包數(shù)據(jù)最大8字節(jié)，例如Get Info命令，此時(shí)CAN標(biāo)準(zhǔn)幀的ID為0。注意：所有命令都使用標(biāo)準(zhǔn)幀數(shù)據(jù)幀來(lái)傳遞如下是命令列表

一、Get Info命令

此命令用于獲取APP信息，包括APP起始地址，app flash size大小，sector size大小主機(jī)端協(xié)議發(fā)送流程:

二、Upgrade Start命令

獲取設(shè)備信息之后，可以發(fā)送此命令開(kāi)始升級(jí)，設(shè)備端收到此命令之后會(huì)去刪除一個(gè)app的標(biāo)志，標(biāo)志在開(kāi)始升級(jí)。主機(jī)端協(xié)議發(fā)送流程:

三、Read Mmeory命令

此命令用于讀取app flash數(shù)據(jù)主機(jī)端協(xié)議發(fā)送流程:

四、Write Memory命令

此命令用于寫(xiě)APP數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器，注意每次寫(xiě)入的地址必須sector對(duì)齊（sector大小可通過(guò)GetInfo獲取），數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度為1個(gè)sector大小或者小于1個(gè)sector。每個(gè)sector的數(shù)據(jù)最好是一次發(fā)完。主機(jī)端協(xié)議發(fā)送流程:

五、Get CRC命令

此命令用于獲取指定地址指定大小數(shù)據(jù)的CRC，地址和大小必須4字節(jié)對(duì)齊主機(jī)端協(xié)議發(fā)送流程:

六、JUMP命令

此命令用于跳轉(zhuǎn)到APP代碼執(zhí)行主機(jī)端協(xié)議發(fā)送流程:

七、Upgrade Finish命令

此命令用于設(shè)置升級(jí)完成標(biāo)志。主機(jī)端協(xié)議發(fā)送流程:

USB轉(zhuǎn)CAN橋接

USB轉(zhuǎn)CAN橋接使用一塊AT32F403A的AT-START開(kāi)發(fā)板實(shí)現(xiàn)，USB端實(shí)現(xiàn)一個(gè)虛擬串口設(shè)備，轉(zhuǎn)接板通過(guò)USB與PC上位機(jī)通信，然后通過(guò)CAN與下位機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)USB與CAN數(shù)據(jù)的透?jìng)鞴δ?。注意轉(zhuǎn)接板的CAN波特率與下位機(jī)的CAN波特率要配置相同。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)流程

如下是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)流程圖10.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)流程

USB CAN數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)

USB轉(zhuǎn)CAN橋接按照CAN協(xié)議進(jìn)行封裝，封裝格式：標(biāo)準(zhǔn)幀ID(1字節(jié))+幀長(zhǎng)（1字節(jié)）+數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)最大8字節(jié)）

USB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到CAN總線：

USB到CAN按照一包USB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成一幀CAN數(shù)據(jù)。收到一包USB數(shù)據(jù)如：0x01 0x02 0x11 0x220x01：表示標(biāo)準(zhǔn)幀ID0x02：表示數(shù)據(jù)長(zhǎng)度0x11,0x22：表示具體數(shù)據(jù)

轉(zhuǎn)換成CAN幀后：

ID=0x01DLC=0x02DATA0=0x11DATA1=0x22

CAN總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到USB：

CAN同樣按照一幀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一包USB數(shù)據(jù)：收到一幀CAN數(shù)據(jù)：ID=0x02，DLC=0x03，DATA0=0x11,DATA0=0x22,DATA0=0x33

轉(zhuǎn)換成USB包之后：0x02 0x03 0x11,0x22,0x33

0x02：表示標(biāo)準(zhǔn)幀ID0x03：表示數(shù)據(jù)長(zhǎng)度0x11,0x22,0x33：表示具體數(shù)據(jù)

以Write Memory為例寫(xiě)32字節(jié)數(shù)據(jù)到0x08004000

主機(jī)端流程：發(fā)送1：0x31 0x6 0x08 0x00 0x40 0x00 0x00 0x20（ID+長(zhǎng)度+6字節(jié)數(shù)據(jù)）接收1：0x31 0x01 0x79（ID+長(zhǎng)度+ACK）發(fā)送2：0x31 0x8 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA(ID+長(zhǎng)度+8字節(jié)數(shù)據(jù))發(fā)送3：0x31 0x8 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA(ID+長(zhǎng)度+8字節(jié)數(shù)據(jù))發(fā)送4：0x31 0x8 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA(ID+長(zhǎng)度+8字節(jié)數(shù)據(jù))發(fā)送5：0x31 0x8 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA(ID+長(zhǎng)度+8字節(jié)數(shù)據(jù))