2020年02月22日 | 一种利用串口51单片机远程升级 OTA

回馈网友的心态，发一篇关于OTA的贴，不喜勿喷，随着现在科技的发展，市面上出现很多带wifi，蓝牙等智能产品，为满足人们对产品可以不断完善，诞生了这种远程升级的技术。      

在此之前呢，做过一个stm32远程升级的项目，这种片子的代码地址偏移性很好，load程序和应用程序划分好就可以，后来就想51这种便宜的mcu，能不能也实现这个功能呢，这就有了这次的实验。

废话不多说，先说说原理，OTA主要就三部分，一个是load程序，一个是应用程序，还有带升级的程序，三个分别存储在不同地址，我以flash 32K为例。如下图

 
为什么要这样划分地址呢。主要是因为51单片机的中断地址不能发生偏移（至少我不知道怎么偏移），所以我运行的程序必须在起始地址0x0.吧bootload程序放在了0x6000的位置。

1，bootload程序设计，程序功能主要是判断有没有升级标志，有升级标志把APP2的文件拷贝到APP1，然后跳转到app1位置运行。如果没有升级标志直接跳转到app1.

keil中设置1，BL51 locate 启动文件 ?C_C51STARTUP(0x6100) 需要特殊放置，这样才能保证每次启动后跳转的位置准确;

设置2，target  EProm 0x6000;

 
 


这样编译出来的 hex文件  就是下面这个样子。

 

这个时候bootload程序算设计好了，可以直接烧录到MCU中。

2，应用程序 APP1设计，程序功能主要实现我们自己产品功能，以及接收保存远程发过来的程序。
keil中设置1，BL51 locate 启动文件 ?C_C51STARTUP(0x1000) 需要特殊放置，这样才能保证每次启动后跳转的位置准确;
         设置2，target  EProm 0x0;
 
 

这样就可以确保每次程序跳转正确。关键的在这里，因为每次要先运行bootload 所以需要在0x0 位置 跳转到bootload地址是0x6100,再有boot程序跳转到我们的0x1000 这样成正常运行，看起来很复杂，其中只有两个关键地址，0-->0x6100 -->0x1000 , 就这两步骤。

3，然后再来说说升级文件的打包制作，首先呢需要把 02 10 00  改成 02 61 00.
       在bin文件前面插入256个字节，升级文件信息。
        a,0-3字节 文件版本号
        b 4-7字节 文件长度
        c 8-11字节 文件类型
        d 12-13字节 文件的CRC校验(校验只对程序文件，不包括插入的信息)
        e 10-255  0xff

我这里用C#写了一个小工具和一个模拟云服务器发送的 工具。
 

 


这样就完成了51 远程升级的全部工作。不喜勿喷，附上代码仅供学习参考。

//-------------------------------bootload----------------------------------------
#include "hal_clock.h"
#include "hal_gpio.h"
#include "hal_pwm.h"
#include "hal_timer.h"
#include "hal_interrupt.h"
#include "hal_adc.h"
#include "hal_uart.h"
#include "WIFI_JD780.h"
#include "IR.h"
#include "Buzz.h"
#include "hal_ssp.h"
#include "stdio.h"

#define USAR_APP_ADDR   0x1000

typedef void (*boot_fun)(void) ;//= USAR_APP_ADDR;


int cnt_500ms;
char goto_flag;
int i;
char str[10];

char temp1,temp2;

void main(void)
{
    system_clock_set(0);
    _hal_gpio_init();
    _MCU_TIMER_Init();
    _mcu_uart1_init();

    EA = 0;

    uart1_send("boot run ..                        rn");
    uart1_send("boot addr 0x6000 main addr 0x6100..rn");
    uart1_send(__DATE__);
    uart1_send("rngo to app run addr:0x1000      rn");
    uart1_send("-----------------------------------rn");

//     Ssp_WriteByte(EEPOM_ADDR,0xaa,mFLASH);
        
        
     i = Read_FlashByte(EEPOM_ADDR);//检查是否有升级

     if(i==0xaa)
     {
        uart1_send("Updata......rn");

        for( i=0;i<10;i++)
        {
             Ssp_EraseBlock(APP_ADDR + i*0x400,mFLASH);
        } 


        uart1_send("EraseBlock  OK rn");
        for(i=0;i<0x2800;i++)
        {
            Ssp_WriteByte(i,Read_FlashByte(APP_BACK_ADDR+i),mFLASH);
        }
        uart1_send("WriteBlock  OK rn");
        Ssp_EraseBlock(EEPOM_ADDR,mFLASH);
        Ssp_WriteByte(EEPOM_ADDR,0,mFLASH);

        for(i=0;i<0x2800;i++)
        {
            temp1 = Read_FlashByte(APP_BACK_ADDR+i);
            temp2 = Read_FlashByte(APP_ADDR+i);

            if( temp1 != temp2)//APP_ADDR
            {


                uart1_send("index: ");
                sprintf(str,"%d",i);
                uart1_send(str);
                uart1_send("Updata Error.....rn");
                while(1);
            }
        }
     }


    ((void(code*)(void))USAR_APP_ADDR)();

    while(1);

}




//-----------------------app1---------------------------------------------------

#include "hal_clock.h"
#include "hal_gpio.h"
#include "hal_pwm.h"
#include "hal_timer.h"
#include "hal_interrupt.h"
#include "hal_adc.h"
#include "hal_uart.h"
#include "WIFI_JD780.h"
#include "IR.h"
#include "Buzz.h"
#include "hal_ssp.h"


//0x0000-0x27ff app      main 0x1000      10K
//0x2800-0x4fff app-back                  10K
//0x5000-0x5fff eerom                     2 k
//0x6000-0x7fff boot  main 0x6100         8 k

//?C_C51STARTUP(0x1000)


code unsigned char mcu_sf_ver[5] ="1.09";
code unsigned char mcu_hw_ver[5] ="1.00";

int send_time;

void main(void)
{
    system_clock_set(0);
    _hal_gpio_init(); 
    _MCU_PWM_Init(); 
    _MCU_TIMER_Init();
    _mcu_uart1_init();
    _MCU_IRQ_Init();
    _wifi_init();
    IR_ExtInit();
    _mcu_adc_init();
    BUZ_Init();
    BUZ_PLAY_OFF();

    EA = 0;

    uart1_send("-----------------------------------rn");
    uart1_send("welcome to app world ..............rn");
    uart1_send(__DATE__);
    uart1_send("-----------------------------------rn"); 
    uart1_send("software ver :");
    uart1_send(mcu_sf_ver);
    uart1_send("rn"); 

    EA = 1; 


    while(1)
    {
        _MCU_TIMER_Driver();
        if(F_10ms)
        {
            F_10ms =0;  
                                
            IR_Process();
            _user_wifi_data_drives();
                        
                        
            if(IR_KeyCode.bits.Power)
            {
                IR_KeyCode.bits.Power = 0;
                 BUZ_PLAY_KEY();
                 //SBUF = 'C';
                 SBUF = Read_FlashByte(0x2800);

                 Ssp_EraseBlock(0x2800,mFLASH);

                 SBUF = Read_FlashByte(0x2800);
            }
            if(IR_KeyCode.bits.Auto)
            {
                IR_KeyCode.bits.Auto = 0;
                 BUZ_PLAY_KEY();   

                 SBUF = 'W';
                 //ssp_write_flash_nbyte(APP_BACK_ADDR,"1234567890",10);
                 //ssp_write_flash_nbyte(APP_BACK_ADDR+20,"1234567890",10);
            }
            BUZ_Run();
            //ADC_GetAD_12bit(1);
        }  
    }
}