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標題: 一種利用串口51單片機遠程升級 OTA [打印本頁]

作者: boboxuexi 時間: 2020-2-15 18:29
標題: 一種利用串口51單片機遠程升級 OTA
想想來這個論壇挺久了，也在這學了不少東西，本著回饋論壇，回饋網友的心態，發一篇關于OTA的貼，不喜勿噴，隨著現在科技的發展，市面上出現很多帶wifi，藍牙等智能產品，為滿足人們對產品可以不斷完善，誕生了這種遠程升級的技術。在此之前呢，做過一個stm32遠程升級的項目，這種片子的代碼地址偏移性很好，load程序和應用程序劃分好就可以，后來就想51這種便宜的mcu，能不能也實現這個功能呢，這就有了這次的實驗。
廢話不多說，先說說原理，OTA主要就三部分，一個是load程序，一個是應用程序，還有帶升級的程序，三個分別存儲在不同地址，我以flash 32K為例。如下圖

為什么要這樣劃分地址呢。主要是因為51單片機的中斷地址不能發生偏移（至少我不知道怎么偏移），所以我運行的程序必須在起始地址0x0.吧bootload程序放在了0x6000的位置。

1，bootload程序設計，程序功能主要是判斷有沒有升級標志，有升級標志把APP2的文件拷貝到APP1，然后跳轉到app1位置運行。如果沒有升級標志直接跳轉到app1.
keil中設置1，BL51 locate 啟動文件 ?C_C51STARTUP(0x6100) 需要特殊放置，這樣才能保證每次啟動后跳轉的位置準確;
設置2，target EProm 0x6000;

這樣編譯出來的 hex文件就是下面這個樣子。

這個時候bootload程序算設計好了，可以直接燒錄到MCU中。

2，應用程序 APP1設計，程序功能主要實現我們自己產品功能，以及接收保存遠程發過來的程序。
keil中設置1，BL51 locate 啟動文件 ?C_C51STARTUP(0x1000) 需要特殊放置，這樣才能保證每次啟動后跳轉的位置準確;
設置2，target EProm 0x0;

這樣就可以確保每次程序跳轉正確。關鍵的在這里，因為每次要先運行bootload 所以需要在0x0 位置跳轉到bootload地址是0x6100,再有boot程序跳轉到我們的0x1000 這樣成正常運行，看起來很復雜，其中只有兩個關鍵地址，0-->0x6100 -->0x1000 , 就這兩步驟。

3，然后再來說說升級文件的打包制作，首先呢需要把 02 10 00  改成 02 61 00.
   在bin文件前面插入256個字節，升級文件信息。
      a,0-3字節文件版本號
      b 4-7字節文件長度
      c 8-11字節文件類型
      d 12-13字節文件的CRC校驗(校驗只對程序文件，不包括插入的信息)
      e 10-255  0xff

我這里用C#寫了一個小工具和一個模擬云服務器發送的工具。

這樣就完成了51 遠程升級的全部工作。不喜勿噴，附上代碼僅供學習參考。

//-------------------------------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 ..                      \r\n");
uart1_send("boot addr 0x6000 main addr 0x6100..\r\n");
uart1_send(__DATE__);
uart1_send("\r\ngo to app run addr:0x1000    \r\n");
uart1_send("-----------------------------------\r\n");

//    Ssp_WriteByte(EEPOM_ADDR,0xaa,mFLASH);


   i = Read_FlashByte(EEPOM_ADDR);//檢查是否有升級

   if(i==0xaa)
   {
      uart1_send("Updata......\r\n");

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

      uart1_send("EraseBlock  OK \r\n");
      for(i=0;i<0x2800;i++)
      {
         Ssp_WriteByte(i,Read_FlashByte(APP_BACK_ADDR+i),mFLASH);
      }
      uart1_send("WriteBlock  OK \r\n");
      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.....\r\n");
            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("-----------------------------------\r\n");
uart1_send("welcome to app world ..............\r\n");
uart1_send(__DATE__);
uart1_send("-----------------------------------\r\n");
uart1_send("software ver :");
uart1_send(mcu_sf_ver);
uart1_send("\r\n");

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);
      }
}
}

全部資料51hei下載地址：

bin+fifo.zip (50.72 KB, 下載次數: 144)

tool.zip (14.3 KB, 下載次數: 111)

作者: york_feng 時間: 2020-2-20 11:34
不錯，會玩！

作者: boboxuexi 時間: 2020-2-21 08:09

york_feng 發表于 2020-2-20 11:34
不錯，會玩！

過獎了

作者: xyz_123 時間: 2020-2-22 10:29
編譯bootload時，
Memory Model選Large: variables in XDATA有何講究，用Small可以嗎？
不勾選Use On-chip ROM有何講究？

編譯App1時，
App1的起點放在0x1000有何講究？可以放在其它處，例如0x100嗎？

作者: boboxuexi 時間: 2020-2-23 09:37

xyz_123 發表于 2020-2-22 10:29
編譯bootload時，
Memory Model選Large: variables in XDATA有何講究，用Small可以嗎？
不勾選Use On-chi ...

Small：變量存儲在內部ram里；
Large：變量存儲在外部Ram里,使用16位間接尋址；所以程序大我們一般選 large
app1可以放置再0x100,這個地址避開中斷向量就可以，個人愚見。

作者: chinayanhui 時間: 2020-2-23 13:38
一直有一個疑問想問一下樓主

就是51單片機在運行的過程中可以讀寫程序區的flash嗎？

作者: boboxuexi 時間: 2020-2-23 17:04

chinayanhui 發表于 2020-2-23 13:38
一直有一個疑問想問一下樓主

就是51單片機在運行的過程中可以讀寫程序區的flash嗎？

51系列有很多品牌，具體要看規格書

作者: fpauly 時間: 2020-2-23 18:53
這個有意思

作者: abcdefbcdef 時間: 2020-2-23 22:13
正好需要！！！

作者: boboxuexi 時間: 2020-2-28 00:02
百度 “51 OTA”，竟然發現有被復制到別人的論壇。

作者: yoghourt 時間: 2020-2-28 15:58
樓主真的很用心呀

作者: 這是我 時間: 2020-2-28 21:51

不錯資料，學習下。

作者: hei51com 時間: 2020-5-12 23:07
51也能串口升級，會玩

作者: boboxuexi 時間: 2020-7-24 20:41

hei51com 發表于 2020-5-12 23:07
51也能串口升級，會玩

多謝夸獎

作者: shenyuqiu 時間: 2020-7-25 18:32
高手，這是高手

作者: dsfpp 時間: 2020-12-3 19:20
高手啊，啟動跳轉改.A51好像可以跳吧

作者: zhaobolove 時間: 2020-12-5 10:11
C51 代碼不全, 無法實現樓主說的功能, 不信 , 你們試一試 ,
樓主 ,也就是一個方向 , 方案, 想專研的人可以考慮安裝這個思路去實現, 但是不一定會成功, 說了
這只是方案!

作者: dsfpp 時間: 2020-12-27 02:20
樓上試，代碼不全嘛，我沒有51單片機，有的話我也來試了

作者: yuanyijie 時間: 2021-6-30 10:21
存在風險哦

作者: boboxuexi 時間: 2021-7-1 09:10

yuanyijie 發表于 2021-6-30 10:21
存在風險哦

什么風險呢？

作者: yuanyijie 時間: 2021-7-3 09:13

boboxuexi 發表于 2021-7-1 09:10
什么風險呢？

從APP2拷貝數據到APP1的時候,剛好擦除了扇區0而還沒寫入時,突然掉電了,怎么能跳轉到BOOTLOAD(0X6000)程序呢位置呢?

作者: yuanyijie 時間: 2021-7-3 09:18
            INTERRUPT_OFFSET EQU 0X0600 ;中斷偏移量

            CSEG AT    0X0000;絕對地址

?C_STARTUP:    LJMP STARTUP1

;中斷向量地址
ORG    0X0003;相對地址(偏移地址)
LJMP    INTERRUPT_OFFSET + $ ;INT0中斷

ORG    0X000B
LJMP    INTERRUPT_OFFSET + $    ;T0中斷

ORG    0X0013
LJMP    INTERRUPT_OFFSET + $ ;INT1中斷

ORG    0X001B
LJMP    INTERRUPT_OFFSET + $ ;T1中斷

ORG    0X0023
LJMP    INTERRUPT_OFFSET + $    ;UART1中斷

ORG    0X002B
LJMP    INTERRUPT_OFFSET + $ ;WDT中斷

ORG    0X0033
LJMP    INTERRUPT_OFFSET + $ ;LVD中斷

ORG    0X003B
LJMP    INTERRUPT_OFFSET + $ ;UART2中斷

ORG    0X0043
LJMP    INTERRUPT_OFFSET + $    ;SPI中斷

ORG    0X004B
LJMP    INTERRUPT_OFFSET + $ ;IIC中斷

ORG    0X0053
LJMP    INTERRUPT_OFFSET + $ ;T3中斷

ORG    0X005B
LJMP    INTERRUPT_OFFSET + $ ;T4中斷

ORG    0X0063
LJMP    INTERRUPT_OFFSET + $ ;PWM中斷

ORG    0X006B
LJMP    INTERRUPT_OFFSET + $ ;T5中斷

ORG    0X0073
LJMP    INTERRUPT_OFFSET + $ ;CTK中斷

ORG    0X007B
LJMP    INTERRUPT_OFFSET + $ ;ADC中斷

ORG    0X0083
LJMP    INTERRUPT_OFFSET + $ ;INT2-INT7中斷

ORG    0X008B
LJMP    INTERRUPT_OFFSET + $ ;INT8-17中斷

ORG    0X0093
LJMP    INTERRUPT_OFFSET + $ ;P2INT中斷

RSEG ?C_C51STARTUP;自動分配地址

;CSEG AT    0X0700;指定APP起始地址

我做的是把BOOTLOAD程序放在0X0000-0X0600處的,使用XMODEM協議進行下載

作者: boboxuexi 時間: 2021-7-3 16:47

yuanyijie 發表于 2021-7-3 09:13
從APP2拷貝數據到APP1的時候,剛好擦除了扇區0而還沒寫入時,突然掉電了,怎么能跳轉到BOOTLOAD(0X6000)程序 ...

有道理

作者: boboxuexi 時間: 2021-7-3 16:47

yuanyijie 發表于 2021-7-3 09:18
INTERRUPT_OFFSET EQU 0X0600 ;中斷偏移量

有道理，受教了

作者: cell 時間: 2021-10-25 13:03
請問怎么read和write單片機flash

作者: jxgzht 時間: 2021-11-15 19:45

yuanyijie 發表于 2021-7-3 09:18
INTERRUPT_OFFSET EQU 0X0600 ;中斷偏移量

你好！我正在自學做一個51單片機用1K xmodem升級的項目，請問可以請教源碼嗎？謝謝！

作者: hongshi123 時間: 2022-10-10 14:19
你好遠程升級那部分有完整的代碼嗎能分享下嗎

作者: iampxj 時間: 2022-10-10 14:31
have a look

作者: 624353765 時間: 2022-10-10 20:54
我也做過IAP51單片機在線升級功能，大致國過程和你的差不多，但比你的簡單
我的項目比較大，需要用到64KROM，所以外置EEPROM，有更新先下載到EEPROM并驗證一次
ROM劃分兩部分APP區（地址從0x0000開始）和UPDATE區，UPDATE只負責把EEPROM中的新APP程序寫入單片機APP區，驗證升級和程序下載命令等都在APP中，這樣就能隨時更新下載驗證指令了。
UPDATE區程序需要偏置到單片機FLASH末尾處，同時APP區也備份UPDATE程序，用來驗證是否正確。需要升級時使用指針函數跳轉到UPDATE區，升級完單片機復位即可。

作者: hongshi123 時間: 2022-10-27 09:33

yuanyijie 發表于 2021-7-3 09:18
INTERRUPT_OFFSET EQU 0X0600 ;中斷偏移量

你好能否請教下怎么做最近在做51單片機升級

作者: STC莊偉 時間: 2022-10-27 10:30

hongshi123 發表于 2022-10-27 09:33
你好能否請教下怎么做最近在做51單片機升級

新站STCAI
還是從 STC-ISP V6.90T 以上版本的 ISP燒錄/輔助開發工具包一體化軟件的//資料下載// 專欄中下載開源的 C語言代碼, 開源的原理圖

51hei截圖20221027102901.jpg (164.21 KB, 下載次數: 112)

作者: linlin1 時間: 2025-2-6 13:35
厲害，試一試

歡迎光臨 (http://m.raoushi.com/bbs/)