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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6 p, L: s5 W" p) I& h9 @
6 p* h. f& q( T' u/ l* w0 K
1:        插入电脑USB接口3 K" `# Q6 C6 m- ^
2:        把升级固件拖到设备盘符
, b' z: |9 m! f4 ^8 P) ?2 u3:        升级完成

$ G6 k* }+ H3 O- t
  m. ]; p4 V" O. M% o8 y: m0 Q, g
: U. U6 U/ g( I* Z& _) f; [) E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
+ j& N  S. C! y: ?
. `$ U0 [# t% c( k% u1. 为什么设计这个BOOT LOADER2 R0 s5 I5 K% \) \+ w
! b7 N3 f! Q6 W! u' D! z
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
1 ^* z( L% \$ ]7 @3 l+ P一个稳定,简单,安全的升级方式,就变得非常重要- o! ]9 m5 ~9 {; L
对于嵌入式系统来说,常见的升级方式为
  }1 Q! M! @; @# f" [串口升级(私有协议或者X-Modem)
/ J/ o9 S6 ]2 K6 s' v9 Y' c, kUSB升级(DFU)
/ L4 d# V  t4 Z+ L% @! O* FU盘升级(OTG)& Y3 V; J' b  {
网络升级
( J6 }0 j& ?/ w+ n9 y, _无线升级(OTA)
( J" O4 J. K, a/ N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1 m0 _* ~' r. c8 p% l
: H. ]2 W1 ]# z2 C9 }( M
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# K. K6 R( L5 B% e3 I& V1 Q+ t8 G

7 h5 E$ n7 ]6 `- t* w, j; aOTA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
- O0 I6 d, S/ @/ x/ W
! M; f+ v( f$ @  K: x! 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
5 c+ ^/ ^% c# D' Y. U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
# C7 Q: H6 e; ^! d" ?& }0 H' `% |% L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/ K! }/ f7 H# d7 E3 i9 p
经过一段时间的学习研究,有了这个USB MSD Bootloader) j+ F; k6 M: |9 t
- @( c) n6 r( p8 g- f" c( I
2. 功能特点0 m* L: Y* ]$ C8 m% X$ F$ _

$ d0 Q0 [( P4 ?. T0 G只占用15K FLASH空间7 N9 D3 B: H1 i  Y
简单易用,直接拖拽文件进行固件升级,无需任何专业知识
. ?' b9 S5 k/ m, P0 s" M采用USB大容量设备类,不用安装任何驱动
1 Z4 G) H) K+ z8 T支持各种系统(Windows/Linux/Mac/Android); I1 r3 l4 m# v
不用开发任何上位机,提高产品效率8 d% Q2 G- B" F) d- P/ k* }# k
支持各种加密算法(AES256等),轻松安全升级
* I5 E; v9 D# g* D' \自动识别Bin,Hex,自定义加密固件(后缀为sec)文件
. I1 t/ P* a7 \支持MD5文件校验机制,保证固件升级的完整性
" ^  x  J7 C# a( c6 i显示设备升级状态信息9 u5 t+ U: w! P- m
支持长文件名升级
8 R, \6 w0 z/ e+ h8 p9 V6 E: m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
( `) U+ D+ p" o7 Z- p7 e4 m支持用户自定义加密算法和完整校验算法,极致安全. b' U. H! F, s
/ d- f: a' F8 y8 N3 A
3. 系统原理
2 k& F1 L: }! c; `/ {* V# O$ I* C* j: F1 a5 _$ o9 g, h7 `
系统开机上电后,Bootloader接管系统,初始化USB硬件,等待USB连接
' d7 C/ {5 R2 C! oBootloader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APP0 Z7 C7 R. _  U7 G) o+ f7 V4 ~2 L
Bootloader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6 ]8 `0 \! H! {; V7 d
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USB
* E8 B. U$ }+ p+ E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
/ ?# X6 u( D: p- K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
1 z$ U: N& l: a2 V# Q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
$ ?+ r2 t1 K8 K: n, sBootloader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
: {/ L$ v& m$ C1 t" c停止USB设备,关掉所有的中断,执行APP,APP开始接管系统* e5 s) e6 T1 Y0 F, m

; w- m5 V$ F: V/ J/ I
8 G8 b$ P2 W6 i2 [6 I; H. N& ~4. 支持芯片( r9 S& q/ x- @0 `
STM32F101/3/5/7
! b$ t6 ]  s  f  @5 u重点来了,点击下面链接,下载固件
* C$ z. f3 c3 P/ C# e2 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 00:041 d- Q: m7 v4 i9 o6 k7 z
为什么是可惜呢?STM32F103C8T6可以吗?
/ p5 n# D9 v8 a6 W9 o6 K
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 12:569 z& }/ k! m8 b
烧了stm32f103zet没反应 ,没看见有u盘出来
' S* w+ J7 |  D- ?/ K6 q
CBT6 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
7 P* K* S4 D* d, k# f; P" W7 `看起来很厉害的样子,可惜用的是f4
# c& F: f' I# z0 j
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& |8 g' @, d/ m) q% ~# @8 m6 S4 C
21IC那个就是你
* G' J' ~# Y) ]  [- R
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。。。
1 i9 ~* j; c2 g1 J. |" `
5 k( \" f: G; w5 E" x8 K" g2 P7 x6 T STMCU-Logo.png
" m3 m0 S' ?5 N- V
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。。。
" B) p1 d! O( i* f6 ]" Q
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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