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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

STM32控制W5500使用http获取云端info.txt文件,从文件里面获取远端固件版本,固件下载地址等信息

如果和自身版本号不一致,固件下载地址写入flash,设置更新标志,重启,

BootLoader提取固件下载的地址升级程序!

注:当前程序只支持HTTP下载,HTTPS将放到优化章节里面

提示1

1.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

后面会说明如何应用到用户的服务器.

2.记得修改控制生成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

 

2.falsh分配情况 

 

提示2

后面咱分为两种情况:

人为下载进去用户程序和让单片机升级进去用户程序

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,为了再次下载用户程序不覆盖掉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.打开用户程序( STM32F10xTemplate )

调整用户程序的下载设置

选择只擦除使用的部分

 

 3.注意检查下其它配置是否正确

 

4.记得根据自己的软件修改路径,否则编译会报错

5.然后点击下载

6.下载进去用户程序以后,将会从BootLoader加载用户程序运行

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

 

7.用户程序运行10S左右发送get指令获取云端的info.txt文件

info.txt文件

version: 云端固件的版本号

size: 云端固件的大小

url: 云端固件的下载地址

info:暂时用不到,后面的APP/上位机控制升级使用

如果和当前固件版本不一致,则提取size和url存入flash,设置更新标志,重启

8.BootLoader检测到升级标志,提取固件文件大小,解析url,执行备份

9.发送get指令获取程序文件,写入flash,打印每一帧数据校验结果

 

10,写入下载成功标志,重启以后运行新程序

 

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:程序本身就支持自动回滚,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

3.使用调试口发送以下指令

{"data":updata,"cmd":"start"}

程序重启以后将自动执行更新操作

提示:

1.崩溃处理状态下,也支持重新设置程序文件下载地址

{"url":"http://mnif.cn/ota/hardware/STM32W5500BK/user_crc.bin"}

当前是按照内部默认路径.

应用到自己的服务器

1,在自己的网站根目录建立几个文件夹

关于本人服务器文件夹解释:

html:网站根目录

ota -> hardware : ota升级,用于升级硬件端程序

STM32W5500BK: 作为产品的型号,和程序里面设置的型号保持一致!!!后面的控制升级方式会用到这个型号

2.打开BootLoader程序的 IAP.c

修改一下 http://mnif.cn/ota/hardware/STM32W5500BK/user_crc.bin

mnif.cn/ota/hardware/STM32W5500BK  根据自己的服务器修改

3.打开用户程序的 IAP.c

修改  http://mnif.cn/ota/hardware/STM32ESP8266BK/info.txt

mnif.cn/ota/hardware/STM32W5500BK  根据自己的服务器修改

char DeviceModel[50] = "STM32ESP8266BK";//型号和上面保持一致

char FirmwareVersion[FirmwareVersionLen] = "0.0.1";//提示一个版本好测试

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

固件版本和程序里面设置的一致

固件下载地址(文件路径) http://mnif.cn/ota/hardware/STM32W5500BK/   和上面设置的一致

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info.txt 和 user_crc.bin文件

info.txt文件(utf8编码)

{"version":"0.0.1","size":42380,"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"    :程序版本号,升级前先访问这个文件,用于对比版本号

 "size":42380    :程序文件的大小,用于接收判断接收完成

 url  :固件的下载地址,单片机获取此地址,通过访问此地址获取固件程序

 info:  当前用不到,APP/微信小程序,点击检查硬件版本,更新时,提示的信息.

user_crc.bin文件

此文件是在user.bin的基础上每隔128字节增加了CRC校验位

如果最后不满128字节则用0xff补全

7.把info.txt 和 user_crc.bin 放到云端服务器

8.然后按照一开始的测试步骤测试即可

注意:如果客户事先下载用户程序然后测试,需要保证和云端写的版本不一致!

否则会显示版本一致,不需要升级.

用户程序执行详细说明

1.用户程序对于更新就做三件事情

一是解析info.txt文件的地址

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

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();

三是http获取处理info文件

上面的程序便是解析info.txt文件里面的内容

对比版本号,提取文件大小,提取url,设置更新标志,重启

BootLoader程序执行详细说明

1.BootLoader所有的初始化程序都在  IAPInit();

2.提取升级文件信息

3.如果有更新标志则备份程序文件,擦除程序运行地址,准备接收程序

 

4.如果没有更新标志,检查更新状态变量

如果是更新有错误,则回滚程序

如果更新标志是 0x01 则修改更新标志为 0xff

5.如果有更新标志,控制W5500连接服务器

6.连接上服务器以后,置位连接标志

7.发送get指令获取程序文件

8.如果判断接收到了 Web服务器返回的数据,写入缓存

9.从环形队列里面提取数据写入falsh,提取写入的数据,校验

提示:为了保证校验无误,是先写入,然后再提取之后做校验

而不是先校验数据,再写入!

10,接收完数据,如果有错误则设置对于的更新状态,否则写入0x01(重启)

11.如果有错误则执行尝试升级

默认尝试3次,超过次数执行回滚操作!

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,

用户程序必须重写,可以不做任何处理,但是必须重写!!!

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.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

6.BootLoader把程序文件写入Flash详细流程

1.连接Web服务器

2.连接上服务器以后发送获取文件指令

3.如果服务器正确返回应答,则把接收的数据写入环形队列

4.读取环形队列数据,并写入Flash

注:程序没有直接接收以后写入flash,因为W5500平均接收的数据为1452,最大不超过2K

直接对1452字节数据做校验然后写入Flash,有可能耽搁W5500接收数据.加入缓存以后

我每次处理130字节,然后整体轮训.

提取数据以一个校验帧进行提取,当前程序是提取130字节(128字节数据+2字节CRC校验)

然后把128字节写入Flash(为了加快写的速度,一次写四字节)

写完以后再从Flash读取写入的数据,计算CRC

5.环形队列里面没有了数据,如果接收的数据等于文件大小,则认为接收完了数据

6.如果超过了一定时间环形队列没有数据可以读取,也认为接收完了数据

7.接收数据以后检查数据,没有问题写入0x01标记,重启

有问题就执行重试!默认3次,3次都不成功则重启

 

8.重启以后,有问题则执行回滚,没有问题执行0xFF

9.加载运行程序

7.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.

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

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先使用即可.

后面会有专门的移植使用教程,可以让用户轻松的移植到自己的项目中使用!