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说明
这节测试一下STM32+W5500实现利用http远程更新STM32程序
升级方式为:备份升级
我已经把固件文件放在了自己的服务器上
默认使用本人提供的下载路径测试
文件放在了网站根目录html->ota->hardware->STM32W5500BK
user_crc.bin 固件程序
该固件程序文件并不是直接可以运行的文件
里面的数据每隔128字节后面增加2位CRC校验位
单片机下载以后每隔130字节校验一下数据,然后把前128字节写入Flash.
加入CRC校验让升级变的稳定可靠.
info.txt文件内容:
{"version":"0.0.1","size":15990,"url":"http://mnif.cn/ota/hardware/STM32W5500BK/user_crc.bin","info":"1.解决了部分BUG
2.优化了部分程序"}
version:0.0.1 云端固件程序版本
size:15990 固件程序大小(字节)
url:http://mnif.cn/ota/hardware/STM32W5500BK/user_crc.bin 固件程序下载地址
info":"1.解决了部分BUG
2.优化了部分程序 使用APP控制升级时,APP的提示信息.
此节代码正常升级过程:
用户程序里面每隔一定时间控制STM32通过W5500使用http的GET指令获取云端info.txt文件
然后从文件里面获取服务器里面的固件程序版本,固件程序大小和固件程序下载地址等信息
如果与自身版本号对比不一致,就把固件程序大小和固件程序下载地址写入flash,然后设置更新标志,重启,
重启执行BootLoader以后,BootLoader程序检测到更新标志,则提取固件下载的地址,
然后使用http下载程序文件,把程序文件写入flash,完成升级.
备份升级流程图
提示
1.默认使用本人提供的下载路径测试
后面会说明如何应用到用户的服务器.
2.用户程序配置生成bin文件,
用户根据自己软件的安装路径修改控制生成bin文件的指令,否则编译报错
3.跳线帽短接单片机串口1 和 USB转串口模块
4.连接网线(网线另一端连接可以上网的路由器或者交换机)
下载BootLoader程序到开发板
1.下载以后打印如下
falsh分配情况
提示
上面已经下载进去了BootLoader程序
后面分为人为下载进去用户程序运行以后执行正常的升级流程
和只下载BootLoader程序的情况下,在BootLoader里面控制升级进去用户程序
然后执行正常的升级流程.
一,人为下载用户程序到开发板(注意下载细节)
1.上面已经下载了BootLoader程序,为了下载用户程序时不覆盖掉BootLoader程序
需要下载的时候做一下配置.
需要使用下载器 ST-Link / Jlink
2.调整用户程序的下载设置
只擦除使用的部分
3.注意检查下其它配置是否正确
4.然后点击下载
6.运行时打印的日志如下
注:用户程序是在基本控制篇MQTT通信程序的基础上增加了升级处理程序
程序是每隔10S发送get指令获取 info.txt文件
当前程序版本 0.0.0
程序内部判断如果和当前程序版本不一致
则提取url写入flash,置位升级标志,重启
7.重启以后是BootLoader检测到有升级标志,则备份源程序,然后发送http指令获取程序文件
10.升级完成以后,运行新程序.
11,我放到云端的程序就是当前的用户程序,只不过版本设置的不一样
也是每隔10S发送get指令获取info.txt文件,检测一下版本
二,只下载BootLoader的情况下测试
1.如果客户不能按照上面的方式下载用户程序
BootLoader程序里面也是可以测试升级
实际上该功能是为了预防程序彻底崩溃而做!
注意:程序本身就支持下载出错自动回滚程序,崩溃处理基本上用不到!
2.下载好BootLoader程序以后,需要用户按照下面的步骤操作
① 按下PB5(不要松开)
② 复位STM32(或者断电上电)
③ PB5按下大约10S,指示灯500ms闪耀,此时松开PB5,程序进入崩溃处理状态
4.发送 {"data":updata,"cmd":"start"} 指令
发送了 {"data":updata,"cmd":"start"} 指令以后单片机会直接获取更新程序文件,执行更新操作
(程序文件下载地址按照程序内部默认)
5.崩溃处理补充:
1.崩溃处理状态下,也支持用串口重新设置程序文件下载地址
格式如下:
{"url":"http://mnif.cn/ota/hardware/STM32W5500BK/user_crc.bin"}
应用到自己的服务器
1,首先确定好程序文件在服务器的路径
关于本人服务器文件夹解释:
html:网站根目录
ota: ota升级
hardware : 硬件程序
STM32W5500BK: 作为产品的型号(根据自己的产品型号修改)
假设固件程序的名字为 user_crc.bin
然后把该固件文件放到上面的目录中
则固件程序下载地址为:
http://服务器IP地址/ota/hardware/STM32W5500BK/user_crc.bin
假设记录固件程序信息文件的名字为 info.txt
然后把该文件放到上面的目录中
则文件下载地址为:
http://服务器IP地址/ota/hardware/STM32W5500BK/info.txt
2.打开用户程序的IAP.C文件
1.修改固件程序版本(可随意指定,我设置的为0.0.2)
2.修改产品型号(我设置的为STM32W5500BK,和服务器上面的文件夹对应)
3.修改记录云端固件信息文件下载地址(我的为:http://mnif.cn/ota/hardware/STM32W5500BK/info.txt)
3.打开BootLoader程序的 IAP.c,设置下默认的固件程序下载地址
编译用户程序
1.默认会生成 user.bin文件
2.打开OTA Tools上位机软件
提示:该软件是修改bin文件加入校验(使得升级稳定可靠)
3.按照红框选择配置
4.选择用户程序生成的 bin文件
5.点击 生成固件
6.将在user.bin目录生成user_crc.bin文件
user_crc.bin文件是在user.bin的基础上增加了CRC校验位
7.把生成的user_crc.bin文件拷贝到服务器
8.还差一个info.txt文件
1.我准备了一个模板
2.修改版本号(和用户程序里面设置的一样)
3.修改固件程序大小(OTA Tools_1.0.5提示信息里面有这个大小)
4.修改固件程序下载地址(和服务器上面的保持一致)
5.最后的提示信息不需要更改,当前用不到
9.把info.txt文件也拷贝到服务器
10.然后按照一开始的测试步骤测试即可
注意:如果用户是自行下载进去当前的用户程序以后测试,
记得修改下版本,让本地版本和服务器上面的版本不一样.
一样的话会提示版本已是最新不需要升级.
用户程序执行详细说明
1.用户程序就做三件事情
一是解析下用户设置的info.txt文件路径
上面的程序是解析 char IAPUrlUserInfoPath[IAPUrlPathLen]="http://mnif.cn/ota/hardware/STM32W5500BK/info.txt";
IAPStructValue.SSLEN :0-http 1-https
IAPStructValue.IP :IP地址或者域名 解析上面的为:mnif.cn
IAPStructValue.Port :端口号 如果用户不指定,http默认80端口,https默认443端口
IAPStructValue.Path :路径 /ota/hardware/STM32W5500BK/info.txt
二是处理更新状态变量
从上面的流程图可知:写完程序以后BootLoader写入更新状态为 0x01
重启以后,BootLoader判断是0x01 写入 0xFF
用户程序需要清除这个状态,如果不清除0xFF
那么再次重启以后,BootLoader判断是0xFF便会执行回滚操作!
提示:用户应该在认为程序执行没有错误的地方调用
IAPUpdateDispose();
如果期间有了错误导致了重启,BootLoader便自动回滚!
三是每隔一定时间获取云端的info.txt文件信息,检查更新
上面的程序便是解析info.txt文件里面的内容
对比版本号,如果版本号不一致则把固件程序大小,固件程序下载地址存储到Flash
然后设置更新标志,重启.
BootLoader程序执行详细说明
1.BootLoader程序执行相对比较复杂.
为了便于客户移植使用,程序整体封装成了包,后面会有相应的移植教程,供用户参考移植
2.检测是否进入崩溃处理
3.更新的所有初始化和崩溃处理都在这个里面
4.获取固件文件大小,固件程序下载地址
5.如果有更新标志 ,备份程序
6.没有更新标志便检测更新状态,如果更新状态有错误则执行回滚操作
6.如果更新状态是刚升级完程序,则写入0xFF,执行主循环以后就加载用户程序运行了
7.如果有更新标志,控制W5500连接服务器
8,连接上服务器以后,置位连接标志
9.如果连接上Web服务器,则发送获取程序文件指令
9.发送完上面的获取程序文件指令以后,服务器便下发程序文件
如果判断接收到了 Web服务器返回的数据,写入缓存
10,只要环形队列里面有数据,则取出来写入flash
如果到达校验个数,则提取先前存储的数据进行校验
注意:并不是先校验再存储,而是先存储再提取校验!
11,判断处理接收完数据
环形队列没有了数据,如果Flash里面记录的文件个数不是0,而且和接收的数据个数一致,就认为接收完了数据
如果没有存储文件个数,如果超过一定时间环形队列没有数据也认为接收完了数据.
11,程序里面有下载超时和整体运行超时检测
下载超时:只有在确认开始写入程序文件的时候才运行,每次写入程序文件会清零.
主要解决接收一半程序便不再接收的问题
整体运行超时:该超时只要执行BootLoader程序便一直运行
客户可以在IAP.h修改默认的超时时间
12,程序里面有个判断接收数据超时时间
当前设置的是3S,如果模块延迟较高,客户需要调整这个时间,增加更新成功率!
建议是3-5S,实在是延迟过高的根据自己的情况设置.
其它细节说明
1.再过一遍流程
用户程序get指令获取info.txt文件的内容
从内容里面提取版本号
如果版本号和本地的不一致
则接着提取size(程序文件大小),url(固件下载的地址) 存储到flash,置位升级标志,重启
BootLoader执行以后从Flash里面提取size,url.然后根据url获取程序文件
2.BootLoader从Flash里面提取size,url解析部分
以上程序会把用户存储的url解析处理
假设url是 http://mnif.cn/ota/hardware/STM32W5500BK/user_crc.bin
IAPStructValue.SSLEN = 0;(如果开头是http则为0,如果是https则为1)
IAPStructValue.IP = "mnif.cn"
IAPStructValue.Port = 80 (如果开头是http则为80,如果是https则为443,如果指定了端口则按照指定的)
IAPStructValue.Path = "/ota/hardware/STM32W5500BK/user_crc.bin"
3.再次解析IAPStructValue.IP
w5500连接服务器之前,如果地址是域名,则需要先执行DNS解析域名,获取IP地址
如果地址是字符串型IP地址,则需要转成十进制.
实际上最终的IP地址存储在 IAPStructValue.IPValue 数组里面
4.在前面的文章中说过一个事情:
凡是在BootLoader里面使用中断,跳转到用户程序以后同样有效
BootLoader里面使用了,定时器2; 串口1,2,3接收/发送/空闲中断; 看门狗.
为了便于用户移植使用,在加载用户程序之前清除了除了看门狗以外的所有中断.
用户只需在用户程序里面打开开门狗.具体看后面的移植使用部分
5.http / https 访问与用户填写的url有关
http://mnif.cn/ota/hardware/STM32ESP8266PP/ http访问,端口80
https://mnif.cn/ota/hardware/STM32ESP8266PP/ https访问,端口443
http://mnif.cn:8080/ota/hardware/STM32ESP8266PP/ http访问,端口8080
https://mnif.cn:888/ota/hardware/STM32ESP8266PP/ https访问,端口888
注:当前底层单片机支持https访问下载,但是Web服务器还需要配置
解析函数位置(BootLoader IAP.c):
6.关于flash区域分配
客户可以在 stmflash.h里面设置flash分配
调整以后,可以查看日志查看具体地址信息
然后根据上面打印的信息调整用户程序参数
结语
其实此套升级方案经过了大量用户的测试,应用和反馈,然后经过好几次的迭代
才形成了当前的方案.客户当前只需要拿去使用即可.
移植到自己的项目看后面的移植教程.