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2021年08月24日 | 通过SPI方式实现LPC17xx的远程升级设计
2021-08-24 来源：eefocus
一、设计方案简介
本方案基于NXP的LPC1768微处理器为平台，使用KEIL MDK4.70A为开发工具，通过SPI的方式实现程序的自动更新。
本方案程序由bootloader、低区用户程序，高区用户程序三部分组成。Bootloader实现程序的跳转及IAP程序的烧写。低区程序位于LPC1768的0x1000~0x2FFFF处，高区程序位于LPC1768的0x30000~0x67FFFF处。
待更新的程序放置于外部存储芯片N25Q256的0x00100000处，并占据48个扇区。LPC1768的bootloader通过SPI的方式读取N25Q256的数据并更新程序至高区用户程序，更新成功后，程序复位，运行更新后的程序。
二、Bootloader程序流程简介
Bootloader主要完成两个功能，跳转和IAP程序烧写。本程序占用FLASH的最低4K字节。
1. 程序跳转
在高区程序的最后四个字节（0x67FFC）存储着程序的版本信息，程序通过判断高区程序的版本信息实现跳转，如果版本信息为0xFFFFFFFF，则认为高区程序无效，程序执行低区用户程序，否则，执行高区程序。
#define SBL_SLV_FIRMWARE_ID_ADDR (0x67FFC)
Bool upgrade = FALSE;
uint32_t*versions;
/*Get Version ID */
versions= (uint32_t*)SBL_SLV_FIRMWARE_ID_ADDR;
if(*versions== 0xFFFFFFFF)
upgrade= TRUE;
if(!upgrade)
{
//Run user code
SBL_SlaveRunUserCode();
}
else
SBL_SlaveRunOldUserCode();
程序流程图如下：
跳转至用户程序时，使用函数指针的形式直接跳转至用户程序的入口地址。
定义函数指针：
typedef void (*USER_ENTRY_PFN)();
定义程序入口地址：
#define SBL_SLV_FIRMWARE_START (0x38000)
user_entry = (USER_ENTRY_PFN) *((uint32_t*)(SBL_SLV_FIRMWARE_START + 4));
实现跳转：
(user_entry)();
2. 升级程序
升序程序使用分散加载机制，将升级程序的函数指针存入至程序的低16字节，即0x00000FF0~0x00000FFF处。用户程序接收到升级指令后，使用函数指针跳转到入口地址。
在分散加载sct文件中，指定存储函数指针入口地址的FLASH空间：
LR_SBL_CODE 0x00000FF0 0x00000010{ ;SBL-API
ER_SBL0x00000FF0 0x00000010 { ;
sbl_slave.o("sbl_call", +First)
}
}
指定函数指针的入口地址
void SBL_APICall(uint32_t API, uint8_t*pData) __attribute__((section("sbl_call")));
这样用户程序通过调用SBL_APICall就可以实现跳转至bootloader中。
3 使用IAP更新程序
IAP的相关函数及操作流程都可以参考NXP的例程文件，不作修改。
三、用户程序
用户程序需要进行中断向量的重映射。
LPC1768通过VTOR写入偏移量来进行中断向量的重映射。
#defineVTOR_OFFSET (0x00038000)
__disable_irq();
SCB->VTOR = VTOR_OFFSET;
__enable_irq();
高区的程序版本号位于0x67FFC地址处，烧录代码的同时也会更新程序的版本号。通过分散加载的机制实现。
四、参考资料
1. AN11257: SPI secondary boot loader
史海拾趣
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