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像使用U盘一样,升级STM32  

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wudianjun2001 发布时间:2015-12-4 08:28
有没有想过,像使用U盘一样升级STM32固件,非常简单,非常方便
) c/ @" k: @% S- m% u  q
1 a( O$ b: P6 Q8 j4 y- W; ~1:        插入电脑USB接口2 {9 O6 w4 J0 x/ R
2:        把升级固件拖到设备盘符
- ?- \) `% C+ e# @( L% t% t( A6 q( ^  ?3:        升级完成
& U" P; c2 c4 M& o

, L5 F; s5 Z5 p# n9 n/ @  L! q& }3 P" i
抛弃繁琐的USB DFU,抛弃落后的串口升级,让我们来谈谈U盘升级STM32" W" P. O7 b! I, n3 I+ Z1 \2 G
! \- M1 p& F; ?! s' y* \- U9 I
1. 为什么设计这个BOOT LOADER
* p  T8 Z3 v; l' ~% v0 q5 D" R4 A, N2 F3 |( O5 n3 c' P
在电子产品开发过程中,为了满足市场需要,经常是先开发出一个简单可用的版本,然后逐步迭代升级,修复bug,并增强系统功能
* Y% h- s4 @% }- ]) v6 a! i一个稳定,简单,安全的升级方式,就变得非常重要
: f+ }% v$ C0 ~2 ]& S6 o; t* h对于嵌入式系统来说,常见的升级方式为
3 }( B" |! W9 L$ I; C: i  I! ?+ D串口升级(私有协议或者X-Modem)9 h6 i, w. a& l0 D' L: R
USB升级(DFU)
+ q5 y: y  K8 lU盘升级(OTG)+ d: E- B" u$ W2 ], |
网络升级" f& e( v. X/ Y; S
无线升级(OTA)! A; g$ {% M1 ^$ d( J( ~
从技术来说,这几种升级方式大同小异,原理类似:都是一个Loader代理接收数据通道的数据,然后解密,烧录到FLASH中;但用户体验完全不同,拿串口升级来说,首先用户需要一个串口软件,然后对于没有硬件串口的PC来说,就需要一个USB转串口设备,对于不同PC平台,串口软件就不一样,这需要学习成本,过程繁琐;所以在一些需要用户自行升级远程设备的情况下,即便是通过电话指导,80%的用户仍然不知道怎么升级,导致失败
7 Q( W' N9 Q1 Z3 w" Y; r; P8 V! V! M, |3 F: {
USB的DFU升级,也是类似的问题,它设计的初衷就是面向专业用户的,而不是小白!所以需要安装DFU软件,按照手册来一步步升级, d5 k9 e/ v7 q% r) |
( S) U/ R- q8 S* r6 P7 N
OTA升级和网络升级,体验好些,可用做到无感升级,但不适合所有场景
8 Y: ]) w1 Z/ I3 I
$ E7 J0 K  |6 H& l而U盘升级,用户学习成本最低,U盘大家都知道,然后拷贝一个Bin文件进去,插入设备,重启设备,就完成升级了,非常简单。类似的变种,比如手机升级,是最先进的,直接将手机模拟成U盘,然后用户拷贝数据到手机,重启就好了,非常简单2 ^/ ^& L- W- u3 u7 ?
在嵌入式系统中,还没这么方便的升级手段,虽然ARM的Mbed有一种类似的固件更新功能,但它是专门为调试器设计的,不能内嵌到用户MCU中* ^. y0 L7 A0 u2 {
所以,我将手机升级的方案引入到嵌入式系统中,从而为大家提供一个实现稳定,安全,零学习成本的升级方案1 E- M+ b6 R8 _4 z1 `
经过一段时间的学习研究,有了这个USB MSD Bootloader# {& e8 _: Y6 ?* q

: q& [, O& I* M( x$ x) i) h2. 功能特点
: S4 e7 f* e" ^# I3 H- }9 I7 S
& y) _$ z. _1 e  T& C* I只占用15K FLASH空间5 t/ b6 d- e' Y; P0 a. q
简单易用,直接拖拽文件进行固件升级,无需任何专业知识$ _  m9 I9 @( Q0 L9 V% N( b& Q
采用USB大容量设备类,不用安装任何驱动, t" W& D) C2 G  c( Q" e) r
支持各种系统(Windows/Linux/Mac/Android)
5 D' w. M  A3 Q: [' G! `不用开发任何上位机,提高产品效率
$ p1 u" H4 i6 |% a; L1 k支持各种加密算法(AES256等),轻松安全升级! h6 k7 u, h$ n& y
自动识别Bin,Hex,自定义加密固件(后缀为sec)文件# M0 n+ m. W* z" ]+ h# l/ s$ w  q
支持MD5文件校验机制,保证固件升级的完整性! A# u, J: P1 }! Y0 U( j/ a3 x
显示设备升级状态信息
- H) M5 u4 g+ l/ B( I支持长文件名升级4 W; C2 T. w2 {0 [% A, ?* U$ k
多种措施保证系统健壮性,保证Bootloader不会被误擦除,保证APP合法性
$ o) }3 |) _) @) K/ _支持用户自定义加密算法和完整校验算法,极致安全% Q% G$ d$ m! V7 Y
) O! v" E+ E5 C: ?* U  S  ~
3. 系统原理' v% K; Y  s5 F

: B+ ]' k- [/ M% C3 T9 I系统开机上电后,Bootloader接管系统,初始化USB硬件,等待USB连接
+ v+ z! j% H5 GBootloader在启动后1秒内,检测USB是否连接PC:如果连接PC,则进入固件升级模式,执行第3步;超时则跳转第8步,尝试执行用户APP
4 H0 S9 }$ t, k$ |$ mBootloader模拟成MSD设备,构建FAT16虚拟文件系统,U盘名为”Bootloader”,容量为100M,但具体实际可用空间,根据用户MCU来确定,建议不要复制除APP之外的无关文件8 d0 q# G, @0 |% z# K4 }% W1 }
当用户复制文件到U盘时,Bootloader会判断文件后缀和判断文件size,如果size大于实际的MCU可用FLASH或者文件后缀不合法,则进入错误状态,更新状态文件,重新枚举USB1 @0 Y$ L- e0 J7 }
文件后缀和size通过检测后,Bootloader会截获PC发送文件数据流,并写入MCU 对应的Flash中
: h' G: }$ x1 h4 Y! q  ]如果写入过程中出错,则终止操作,擦除APP内容,进入错误状态,更新状态文件,重新枚举USB
9 P; W4 n9 E% @1 O成功写入后,Bootloader更新状态文件,重新枚举USB,显示升级完成;但不会运行APP,只有拔掉USB后,再次重启,才会进入第8步,尝试运行APP
7 f# ~3 _3 A3 I9 k- P$ i) U0 LBootloader检查APP固件的栈和入口函数合法性,只有通过检测后,才开始执行APP。检测判断条件是栈指针必须在RAM地址空间内,入口函数地址必须处于THUMB模式,并LSB为1
4 L0 }0 [) ]6 ?6 n5 B# G& e停止USB设备,关掉所有的中断,执行APP,APP开始接管系统
! p4 p9 I* N+ K8 ]% p' c% a3 M) ^/ R/ y1 u

) `9 S; J/ j( M. b4. 支持芯片
+ h+ o& m' I$ G5 c8 C7 K, BSTM32F101/3/5/7
. F3 V$ x8 l- O+ I重点来了,点击下面链接,下载固件$ \3 @, X7 s5 u; r
USB MSD Bootloader.hex.zip (16.67 KB, 下载次数: 375)

评分

参与人数 1 ST金币 -1 收起 理由
oem2008 -1 很给力!

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2 收藏 23 评论44 发布时间:2015-12-4 08:28

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44个回答
wmfi 回答时间:2018-9-8 21:36:52
cathy7612 发表于 2018-4-29 00:04) y; _$ _1 f( l. C
为什么是可惜呢?STM32F103C8T6可以吗?
, ~, R' n1 m# d9 r1 j$ m9 f
我用CBT6不能用啊, 烧录HEX文件后, 接上USB一直断开,不出现盘符啊
wmfi 回答时间:2018-9-8 21:38:02
bb999 发表于 2015-12-4 12:56, c" s! ^+ ^8 @) W' m7 u
烧了stm32f103zet没反应 ,没看见有u盘出来

8 e2 l% Z) E; }. H  F1 nCBT6 也不行啊,大家怎么都不试试,就一个劲的说好……
cathy7612 回答时间:2018-4-29 00:04:19
潇潇雨歇pku 发表于 2015-12-4 08:47
) @% H% X+ P2 T+ B! [看起来很厉害的样子,可惜用的是f4
9 X! T3 _8 G  p3 p2 ^2 a
为什么是可惜呢?STM32F103C8T6可以吗?
潇潇雨歇pku 回答时间:2015-12-4 08:47:31
看起来很厉害的样子,可惜用的是f4
仙景 回答时间:2015-12-4 08:49:49
21IC那个就是你
creep 回答时间:2015-12-4 08:55:17
不错,谢谢分享,收藏学习了!!
chifen 回答时间:2015-12-4 08:58:09
谢谢                 
那就地方 回答时间:2015-12-4 08:59:32
牛,赞一个
yanhaijian 回答时间:2015-12-4 09:12:12
没有源码。
wudianjun2001 回答时间:2015-12-4 09:13:15
liu553824989 发表于 2015-12-4 08:49
2 M% {5 M$ K& S- u21IC那个就是你
, h' T: m2 b) Y, S3 t7 J
不是我,这个帖子转的
Paderboy 回答时间:2015-12-4 09:32:37
这个牛叉叉啊。。。. N7 S, ^$ m! s, z2 z( U7 A& `
7 T2 _8 A5 @8 B. `! b0 @: S* I4 N
STMCU-Logo.png
# v9 u+ P0 p2 B2 j# j. m
风子 回答时间:2015-12-4 10:10:11
好东西,谢谢分享
2602082487 回答时间:2015-12-4 11:02:18
不错,谢谢分享
JackieLaura 回答时间:2015-12-4 11:10:17
刚在21ic上看到。。。
& o4 X7 l" E/ O, U8 H' G
stmcu.org.png
disheng4688 回答时间:2015-12-4 12:06:46
谢谢分享
bb999 回答时间:2015-12-4 12:56:36
烧了stm32f103zet没反应 ,没看见有u盘出来
wofei1314 回答时间:2015-12-4 23:31:28
精华帖子啊,等我验证一下!谢谢分享,真的是迫切的需要这个功能,支持,支持!!!
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