2020年05月17日 | 【dsPIC33E】Bootloader（三）Bootloader下位机

前面2节讲述了dsPIC33E的Flash存储结构以及Hex格式，接下来开始讲述如何编写Bootloader下位机和上位机。

本节讲述下位机的设计，考虑到执行效率和烧录时间，我们将主要解析工作放到上位机中，因为PC的执行速度远高于MCU。在上位机中，我们将Hex文件解析成一组一组的地址和数据组合，然后将一个地址和数据打包发送到Bootloader，Bootloader将其写入对应地址内。

我们先将地址空间分割成三段区域：

0x000000-0x0007FF： 第一段为起始跳转、复位和中断向量表

0x000800-0x0071FF： 第二段为Bootloader，此处预留0x6400长度，为了以后扩充，多预留了一点，后面再空一点点。

0x008000-0x02A800： 第三段为User App，注意最后一页（包含配置字）不要使用，擦除时会导致代码保护清零。

分别在Bootloader和AfterBootloader（即User App）项目中添加gld文件（从xc16安装文件夹下复制到项目目录下），修改对应的程序地址（修改program (xr)的起始地址和长度），这样编译时，会限制程序起始和结束地址。

以下我们将使用具体项目来说明，使用的芯片为dsPIC33EP256GP506

示例项目下载：https://download.csdn.net/download/u010875635/10819819

Bootloader中，最重要的就是2个功能，一是通信，二是Flash读写。由于不能使用中断，防止中断向量表与User App的冲突，通信都采用查询模式。开发板正好有现成的串口，本例采用串口通信，考虑到后面可能会使用CAN，因此核心数据长度为8bytes，串口本身校验功能差，我们再在前后分别增加2个字节，总计12个字节。

此例总共设有5中命令，兼容Bootloader和User App，分别为：EntryBootloader（User App中可用）、Reset、Data、DataEnd、CheckBootloader、Erase。

EntryBootloader，Bootloader不适用，User App中可用，由上过机发送过来的命令，用于在User App中复位到Bootloader，以便于进行代码烧写工作；Bootloader启动时会向上位机发送EntryBootloader回馈，表示进入Bootloader。

Reset，Bootloader中可用，上位机发送过来的命令，用于烧写完毕后，重启系统，User App启动时会向上位机发送Reset回馈表示已经于User App。

Data，接收到的为数据，由上位机发送过来，Bootloader将其写入flash。

DataEnd，上位机发送数据完毕，告诉Bootloader系统可以复位了。

CheckBootloader，上位机发送的命令，用于检查是否在Bootloader中，若在则回馈，若不再不回馈，上位机有超时判断。

Erase，上位机发送命令，下位机接收到命令后，会擦除所有用户程序相关的存储区，包括复位和中断向量表。

#include "McuDrivers/uart/uart.h"

#include "McuDrivers/system/system.h"

#include "McuDrivers/flash/DataRecord.h"

#include "McuDrivers/gpio/gpio.h"

#include "McuDrivers/timer/timer.h"

#include "Protocols/Bootloader.h"

#include "Protocols/UserAppFlash.h"

#include "McuDrivers/flash/InnerFlash.h"

uint8_t receiveData[12]={0},dataIndex=0;

void Uart_Tasks();

uint8_t Time_Tasks();

uint8_t Tick_Tasks();

int main(void) 

{    

    uint8_t run=1;

    System_Initialize_g();

    Uart_Initial_g(115200);

    System_Delay_MS_g(100);

    GPIO_LED_D4_Enable_g();

    GPIO_LED_D3_Enable_g();

    while(run)

    {

        Uart_Tasks(); //接收数据处理

        run = Tick_Tasks();

    }

    while(1)

    {

        Uart_Tasks(); //接收数据处理

    }

    return 0;

}

uint16_t countTick = 0;

uint8_t Tick_Tasks()

{

    countTick++;

    //晶振为80MHz

    //每隔800大约1ms

    if(countTick==800)

    {

        countTick=0;

        return Time_Tasks();

    }

    return 1;

}

uint16_t countTimer=0;

uint8_t Time_Tasks()

{

    countTimer++;

    if(countTimer==4000)

    {

        BOOTLOADER_GOTO_8000();

        return 0;

    }

    if(countTimer>4000)

        return 0;

    if(countTimer%500==0)

        GPIO_LED_D3_Toggle_g();

    return 1;

}

//串口接收任务

void Uart_Tasks()

{

    if(U2STAbits.URXDA==1)

    {

        uint8_t tmp = Uart_ReadByte();

        switch(dataIndex)

        {

            case 0:

                if(tmp==g_Bootloader_Receive_StartFlag[0]) //起始标识1

                {

                    receiveData[0] = g_Bootloader_Receive_StartFlag[0];

                    dataIndex = 1;

                }

                else

                    dataIndex = 0;

                break;

            case 1:

                if(tmp==g_Bootloader_Receive_StartFlag[1]) //起始标识2

                {

                    receiveData[1] = g_Bootloader_Receive_StartFlag[1];

                    dataIndex = 2;

                }

                else

                    dataIndex = 0;

                break;

            case 10:

                if(tmp==g_Bootloader_Receive_EndFlag[0])

                {

                    receiveData[dataIndex] = g_Bootloader_Receive_EndFlag[0];

                    dataIndex = 11;

                }

                else

                    dataIndex = 0;

                break;

            case 11:

                if(tmp==g_Bootloader_Receive_EndFlag[1])

                {

                    receiveData[dataIndex] = g_Bootloader_Receive_EndFlag[1];

                    AfterBootloader_CmdType result = Bootloader_DataParse(receiveData,12);

                    //Uart_WriteByte_g(result);

                    switch(result)

                    {

                        case EntryBootloader:

                            break;

                        case Reset:

                            BOOTLOADER_SOFTWARE_RESET();

                            break;

                        case Data: //数据

                            countTimer = 4001; //出现数据即不跳转到用户程序，避免烧录用户程序时出现异常

                            //UserFlash_EraseIvtAndUserAppBlock();

                            UserFlash_DataParseAddrData(receiveData,12);

                            Uart_WriteBytes_g(g_Bootloader_DataReponse,12);

                            GPIO_LED_D3_Toggle_g();

                            break;

                        case DataEnd: //数据结束

                            GPIO_LED_D4_Enable_g();

                            GPIO_LED_D3_Enable_g();

                            Uart_WriteBytes_g(g_Bootloader_DataProgramEndReponse,12);

                            BOOTLOADER_SOFTWARE_RESET(); //数据刷新完毕，复位

                            break;

                        case CheckBootloader: //回馈正处于Bootloader中

                            Uart_WriteBytes_g(g_Bootloader_CheckBootloaderReponse,12);

                            break;

                        case Erase:

                            UserFlash_EraseIvtAndUserAppBlock();

                            Uart_WriteBytes_g(g_Bootloader_EraseFlashReponse,12);

                            break;

                        default:

                            break;

                    }

                }

                dataIndex = 0;

                break;

            default: 

                receiveData[dataIndex] = tmp; dataIndex++;

                break;

        }

    }

}

在数据处理上，由于dsPIC33EP256GP506只支持双指令字编程，所以我们接收到2个数据才会判断然后写入flash，考虑到最后肯定是配置字，而此处配置字是无法写入的，所以不考虑数据个数是否是奇数（奇数会导致最后一个数据漏写）情况了。