运行环境

1.Windows10
2. Keil5(MDK5) Version 5.27.0.0
3. MCU GD32E230C8T6

简介

本例程主要分析在线升级(OTA)的实现过程, 主要是针对IAP OTA从原理分析, 分区划分, 到代码编写和实验验证等过程阐述这一过程. 和大家以前理解OTA的原理.
作者也是通过已有的网上DEMO来理解编写，所以只是提供个人的理解思路。有需要优化的地方望大家指教。

程序的起始地址

正常情况下, 我们写的程序都是放在GD32片内Flash中(暂不考虑外扩Flash). 我们写的代码最终会变成二进制文件, 放进Flash中。起始地址在0x08000000。

进行分区

64KBFlash MCU分区方案
Flash 空间划分出 4 个区域：Bootloader、FLAG、APP 分区、APPBAK 分区。
在这里插入图片描述

总体流程图

参考此流程图（可更具实际情况自己更改）
先执行BootLoader程序, 先去检查FLAG区有没有升级标志, 如果有就将APPBAK区(备份区)的程序拷贝到APP区, 然后再跳转去执行APP的程序.
然后执行APP程序, 因为BootLoader和APP这两个程序的向量表不一样, 所以跳转到APP之后第一步是先去更改程序的向量表. 然后再去执行其他的应用程序.
在应用程序里面会加入程序升级的部分, 这部分主要工作是拿到升级程序, 然后将他们放到APPBAK区(备份区), 以便下次启动的时候通过BootLoader更新APP的程序. 流程图如下图所示:
此图出自https://gitee.com/leafguo

Bootloader 程序

Bootloader 的主要职能是在有升级任务的时候将 APPBAK 分区里面的固件拷贝到 APP 区域。当然，这期间需要做很多的工作，比如升级失败的容错等等。具体的流程可以参考图示。需要注意的是，在校验 MD5 正确后开始搬运固件数据期间，MCU 出现故障（包括突然断电），MCU 应发生复位操作（FLAG 区域数据未破坏），复位后重新开始执行 Bootloader，从而避免 MCU 刷成板砖。（可以根据难度进行裁剪）
在这里插入图片描述

/* 程序跳转函数 */

void execute_user_code(void)
{
	uint32_t JumpAddress;

	JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (APP_CODE_OFFSET+ 4);
	usart_disable(USART0);
	__set_MSP(*(__IO uint32_t*) APP_CODE_OFFSET);
	(*( void (*)( ) )JumpAddress) ();
}

在需要跳转的地方执行这个函数就可以了execute_user_code();

所需要的宏定义

#define BOOTLOADER  					(0x08000000)   // 11KB  //BootLoader起始地址  

#define UPDATE_FLAG     			(0x08002C00) 	  //升级标志地址 
#define UPDATE_FLAG_MAX_SIZE	(0x0400)			// 1KB

#define APP_CODE_OFFSET 			(0x08003000)   	//APP起始地址 
#define APP_CODE_SIZE   			(0x6800)      // 26KB            

#define UPDATE_CODE_OFFSET 		(0x08009800)   //APPBAK区(备份区）起始地址
#define UPDATE_CODE_SIZE   		(0x6800)      // 26KB  

#define FLASH_SECTOR_SIZE 	 	(0x400)   		// 1KB

Bootloader 编译设置

BootLoader的代码默认是最开始的所以不需要特别设置代码的下载位置
按照下图, 修改擦除方式为Erase Sectors, 大小限制在0X2C00(11KB)
在这里插入图片描述

APP 分区部分

做好 Bootloader 工作后，我们开始写 APP 分区的代码。APP 分区固件的编写要注意硬件版本号和软件版本号，软件版号作为升级迭代很重要的标志。APP 分区代码我们只需要增加从网络接口接收到新固件到APPBAK区(备份区）功能，并给更新标志区写入相应数据。需要注意的是，中断向量地址偏移的定义，我们 APP 分区实际的偏移是 0x3000。如果不修改，APP 分区也可以正常加载运行，但是不会相应中断。所以，我们需要根据实际 APP 分区下载的起始地址，对中断向量地址偏移做定义。按照协议规定，具体如下：
在这里插入图片描述

修改中断向量表

nvic_vector_table_set (BOOTLOADER,0x3000);

APP 编译设置

因为硬件 FLASH 空间限定，我们需要对 APP 分区的固件大小做严格的限制。本例程可允许的最大固件为 26KB。需要升级的新固件同样最大可支持 26KB。
在这里插入图片描述

重点步骤

程序的跳转
APP中的修改中断向量表
Flash内存的操作（重点）

int main(void)
{

    systick_config();
	usart_gpio();
	usart_init();
	uint32_t temp;
    while(1){
						printf("current version:"BOOTLOAD_VERSION"\n");
						//读取升级标志
						temp=option_byte_value_get(UPDATE_FLAG);
						//判断升级标志并把APPBAK区固件拷贝到APP区
						if(43690 == temp){
							printf("Enter the firmware upgrade process\n");
							copy_updata();//先Flash解锁 清除标志 再擦除 进行拷贝
																	//完成拷贝后清除标志上锁 
							fmc_unlock();
							fmc_flag_clear(FMC_FLAG_END | FMC_FLAG_WPERR | FMC_FLAG_PGERR);
							fmc_page_erase(UPDATE_FLAG);
							fmc_lock();
							usart_disable(USART0); //程序跳转前失能中断
							execute_user_code();
						}
						else{
								printf("Firmware upgrade failed, jump to app\n");
								execute_user_code();
							
						}
			
					}
}