基于STM32F4系列的ETH IAP在線升級程序

ID:136423 · 發表于 2020-10-19 10:56

此bootloader程序可以通過http或tftp方式更新STm32應用程序,是否進入BOOTLOADER程序可以根據讀取板載外接存儲器中的字節判斷，能夠做到做到了現場快速更改程序，省時省力！

STM32F4的以太網移植及IAP

在移植過程中，對于以太網協議還有許多不理解的地方，通過以后的實踐學習，不斷深入理解并完善此文檔。

1. 以太網的移植（無操作系統）

打開LWIP1.4.1 移植文件，需要移植的src 文件port文件。其中port文件移植ethernetif.c/.h文件；src文件移植①api文件中所有.c文件，②core文件中除ipv6及snmp文件外所有文件，③ include中除ipv6及posix外所有的.h文件。由于此處移植無操作系統，所以在IAP_SERVICE 文件中定義了sys_arch.c，其中只有返回外部時間函數return get_systick()。注意KEIL5相應的路徑頁需要包含對應的頭文件。

2. 移植FATS 系統

FTFP傳輸文件是512k block形式傳送的，需要移植 FATS 文件系統。此處不多說，有比較多的資料講這塊。

3. 移植ETH 驅動及 DP83848驅動

ETH 驅動是從官網上直接移植的，DP83848驅動通過lan8720修改過來的，區別就是lan8720的硬啟動需要一定的時延，而DP83848基本上不需要硬重啟的時間。需要注意的是在PHY驅動中，有些系統PHY 驅動中啟動了MAC中斷，那么在主程序中就可以不輪詢ETH_CheckFrameReceived()函數，及ETH_DMA 是否接受到數據。反之，如果不啟動MAC中斷，則需要輪詢ETH_CheckFrameReceived()函數。

4. Tftp 服務程序

Tftp 協議是在udp協議上升級而來，保證了文件傳輸的準確性。是在udp傳輸數據的基礎上加上了特殊的包頭與報位，并且有特定檢驗傳輸數據是否有問題的機制。報文格式如圖1所示。

圖1

如圖2所示，為tftp的傳輸數據實現過程。在tftpserver.c/h 函數中有詳細的TFTP函數實現。在IAP_tftp_process_write()函數中，起始完udp_recv()函數后，起始FLASH開始寫文件。需要注意的是，在函數IAP_wrq_recv_callback()中檢驗是否寫完，當接收返回的數據小于512+2+2KB時，說明傳輸文件完成，需要置標志位，并鎖上STM32內部FLASH。

圖2

5. 注意事項

程序中以系統時鐘作為TCP、ARP定時器(SystickCnt計數變量)，在stm32f4xx_it.c 中可以看到，lwip以此時鐘為基準調用LwIP_Periodic_Handle(SystickCnt)函數。在中斷中，把接收到的緩沖區數據給lwip 處理ethernetif_input(&netif)。

而在netcongf.c 文件中，必須把ARPTimer和TCPTimer的初始值給一個未定義的數值的變量localtime才能傳輸，這里先這么用。改成ETH_DMAs試驗看是否能夠解決這個問題。

單片機源程序如下:

/**
* @file main.c
* @author WB R&D Team - openmcu666 Debuger by Lyu Xin
* @version V1.0
* @date 2017.03.09
* @brief Main Program body
*/
#include "stm32f4xx.h"
#include "Gpio.h"
#include "usart.h"
#include "main.h"
#include "stm32f4x7_eth.h"
#include "netconf.h"
#include "eth_bsp.h"
#include "Gpio.h"
#include "tftpserver.h"
#include "httpserver.h"
#include "eeprom.h"
//uint8_t data[40] = "bootloadering...";
uint8_t tftp_flag = 0; //文件傳輸完成標識
__IO uint32_t SystickCnt = 0;
typedef void (*pFunction)(void);
pFunction Jump_To_Application;
uint32_t JumpAddress;
static void delay(__IO uint32_t nCount)
{
__IO uint32_t index = 0;
for(index = 80000*nCount; index != 0; index--)
{
}
}
uint32_t get_systick(void)
{
return SystickCnt;
}
//從扇區5開始擦除 ,偏移128KB ,為0x08020000,作為APP起始地址
//可用HTTP或TFTP方式,默認TFTP,如需更改,見main.h文件
/*****************************************************************************
** Main Function main()
******************************************************************************/
int main(void)
{
uint8_t write_buf = 0;
uint8_t read_buf = 0;
I2C_EE_Init();
#ifdef BOOTLOADER_EN
write_buf = 0x66;
I2C_EE_BufferWrite(&write_buf,1,1); //第0塊第0字節
#endif
#ifdef APP_EN
write_buf = 0x55;
I2C_EE_BufferWrite(&write_buf,1,1); //第0塊第0字節
#endif
I2C_EE_BufferRead(&read_buf,1,1);
if( read_buf == 0x55 ){
iap();
}
else if(read_buf != 0x55 ){
SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000); //systick必須在以太網初始化之前配置
eth_init();
LwIP_Init();
#ifdef USE_IAP_HTTP
IAP_httpd_init();
#endif
#ifdef USE_IAP_TFTP
IAP_tftpd_init();
#endif
while (1)
{
if (ETH_CheckFrameReceived()){
LwIP_Pkt_Handle();
}
LwIP_Periodic_Handle(SystickCnt);
if(tftp_flag == 1){
break;
}
else{
// UDP_Client_Broadcast(data,40);
continue;
}
}
iap();
}
}
void iap(void)
{
if (((*(__IO uint32_t*)USER_FLASH_FIRST_PAGE_ADDRESS) & 0x2FFE0000) == 0x20000000)
{
//跳轉到用戶程序
JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (USER_FLASH_FIRST_PAGE_ADDRESS + 4);
Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress;
//初始化用戶程序的堆棧指針
__set_MSP(*(__IO uint32_t*) USER_FLASH_FIRST_PAGE_ADDRESS);
Jump_To_Application();
}
}