今天研究了一下gd32单片机串口OTA升级的事情。我感觉ota的唯一好处就是不用调试器就可以下载更新单片机应用程序。(但是需要232串口OTA程序我是使用stlink下载的)

可能有些同学要问32的单片机本身就支持串口下载为啥还要搞这一出呢单片机的串口下载需要boot0这个引脚的设置但有一些可能性比如万一用户不想开盖呢第二可能硬件在做的时候并没有考虑串口升级的事情呢这时就不得不考虑用这个ota的办法了。

是啊事情不是总是顺意啦硬件不能解决的软件有办法解决那也行啊。

一、已经具备的环境

1.硬件gd32f103vbt6 单片机128Kflashboot0boot1被强制拉了电平不方便改变。同时也没有设计自动下载电路。总之就是硬件不支持串口下载更新程序

2.keil5.29

3.单片机原应用程序。能正常运行的但是没有OTA的功能需要使用OTA升级的单片机程序

4.到网上找一个OTA的单片机程序。

二、步骤

2.1 基本步骤可以参考网络上的OTA部分。

2.2 一些不太清晰的地方做一些说明。可能也不全对请指正

2.2.1 如果要实现OTA就需要增加一个单片机程序是一个独立的工程这个程序我们可以称之为bootloader随便取吧。我自己的代码是gd32的标准库使用其他库的话需要稍微调整一下提供给大家。https://github.com/zhaozhi0810/gd32f103-OTA-uart.git

2.2.2 还有一个程序就是在OTA之前的一个单片机应用程序就是原单片机程序。

三、OTA程序

3.1 ota 的基本思路

3.1.1 单片机上电后启动OTA初始化串口systick一个led从串口读取字符200ms我的程序设置的是ctrl+c的值3读取到了则进入下载模式否则直接启动单片机应用程序。

3.1.2 led做了一个闪烁400ms翻转一次比单片机应用程序快。这里可以体现出程序的阶段。

3.1.3 串口没有使用中断了。

3.1.4 使用Ymodem的方式收发文件需要secCRT或者类似软件的支持。

3.1.5 设置中irom的起始位置不需要改变保持为0x8000000. 大小最好在12K以内偏移值为0x3000。如果OTA的程序比较大建议修改偏移值

3.1.6 0x8000000~0x8002fff,总共12K字节用于保存OTA的程序0x8003000之后的空间用于保存单片机的应用程序。这个数值已经在OTA程序中写死了如果需要修改则要注意。

3.1.7 注意单片机flash的页大小和flash总大小我现在的单片机是128K页大小是1K。内部读写flash的时候用到了这些参数。

        flash 容量 1-128k的页都是1k

        flash 容量128k - 512K的页都是2k页

        flash 容量512K以上的页前512k是在bank0为2k页之后的在bank1为4K页。

这个比较重要单片机每次需要按页擦除。

3.1.8 按数字1进入下载模式出现ccc的打印

 3.1.9 secCRT 发送文件弹出对话框选择单片机的bin文件如何转成bin在下文中描述了

 3.1.10 发送结束提示没有错误。

 3.1.11 可以选择重新上电重启也可以选择数字3启动应用程序。

3.1.12 上传文件没有测试

3.2 ota程序我是使用stlink下载的单片机的bin文件则不能用keil直接下载了

 

四、原单片机程序

4.1 原工程中需要修改的地方设置好之后需要重新编译

4.1.1 设置中irom的起始位置图中是0x8003000表示偏移了12K

4.1.2 main函数的起始位置需要修改中断向量表的位置与偏移的地址一致

 

 如果没有这个函数可以自己实现

4.2  还需要增加一个命令将axf转成bin文件ota下载只需要bin文件

 

fromelf --bin -o ./output/@L.bin ./Objects/@L.axf 

注意在工程中增加一个output的目录。fromelf是keil自带的程序不需要特别指定路径

重新编译即可生成最新的bin文件了。

4.3 使用OTA之后的弊端

4.3.1 不能使用keil的下载按钮进行程序下载了

4.3.2 不能使用keil进行程序在线调试了

4.3.3 单片机的应用程序需要生成bin才能使用串口下载。

五、关于一些思考

5.1 我能不能分成两个app区域只更新其中一个appota程序选择最新的单片机程序运行

5.1.1我看了一下单片机的bin文件是28K左右我的flash有128K去掉12K用于ota还有116K分成两半还有58K从空间来看是可以分为两个区域。

5.1.2 空间上没问题但是程序上有问题单片机的应用程序的链接地址和实际运行的地址有偏差比如链接地址设置为0x8003000.这个地址在app1的区域是正常能跑的但是app2的区域实际运行地址是0x8011800而链接地址是0x8003000很明显不同这时候会导致程序跑飞实际app2还是跑不起来。

5.1.3 对不同app区域修改irom的值可以解决这个问题升级app1我就要设置irom的地址为0x8003000升级app2就要修改irom的起始地址为0x8011800这样生成不同的app文件提供给客户并且我提供给客户升级程序的时候还要考虑他是升级app1和app2简直麻烦透了容易出错要是升级错了简直就乱套了。所以前提必须是不管升级app1还是app2都只能用同一个app.bin文件去升级升级后单片机确实就是运行最新的程序。

5.1.3 这里考虑位置无关代码然而我还没有很多时间来研究这个东西只要能够做到位置无关似乎可以解决这个问题

5.1.4 我看到网上的解决办法app2当成备份区并不能运行ota下载的时候先下载到app2区域下载成功后下次ota启动的时候就把app2的内容搬到app1来。这种方法可能本身是考虑下载过程出错的情况下载不成功这是可以防止的但是我觉得意义不大我下载不成功还可以再下载一次啊。搬运的那一次我觉得浪费了我的启动时间万一我对启动时间特别敏感呢

5.15 再研究吧肯定还有优化的空间。

5.2 能否直接在单片机应用程序升级呢

5.2.1 理论这样是不行的单片机本身在运行然后你却擦除了那里的flash这样运行的程序就出错了呀。下载过程中单片机就跑飞了升级肯定就失败了。

5.2.2 如果有两个app并且都能正常运行app1 运行的时候升级app2的区域app2运行的时候升级app1的区域这样应该是可行的但是目前做两个app区域并且能够都可执行似乎还有点困难。