STM32F769DK 云端固件升级例程软件开发文档

1 R) @5 b  T: _2 c5 J7 i) a; U
( s9 x0 w: v. G" b! {2 E. ?; S1. 前言
STM32F769DK 云端固件升级例程分为两部分：Bootloader 和用户应用程序。
该软件基于 STM32F7Cube 库运行在 STM32F769I-DISCO 探索板上，利用百度的 IoT 平台实现了从云端更新固件的功能。 Bootloader 部分主要负责将新版本用户应用程序从 QSPI Flash 烧到 MCU 内部 Flash 中，并跳转到应用程序运行，功能相对简单。

% R3 ?8 Z3 D1 v) b用户应用程序部分除了用户自己的功能程序外，还包括固件版本云端推送，固件文件云端下载以及断点续传等功能，程序结构相对复杂。

本文档主要介绍用户应用程序这部分。也会对 Bootloader 做简单介绍。

用户应用程序软件包包括以下功能组件
9 s# C. z: h/ Y6 G* X3 R从云端更新固件的应用程序代码
- MbedTLS（用于建立和云端的安全连接）
4 J( ^- a& M! n' ?# C/ l- LwIP（使用有线连接时的 TCP/IP 协议栈）
- FreeRTOS
- Paho Embedded MQTT（MQTT 客户端在 STM32 上的实现）
( f. q- J# h& b, n9 ?4 a- cJSON（封装和解析 MQTT 数据包负载）
8 I9 Q: k/ e5 D! h- STM32F769I-Disc 的板级驱动（包括 QSPI Flash，LCD，Wifi 模块等驱动）
$ N0 ^7 |' `3 E9 _( t$ s$ x- STM32F7 系列的 HAL库

6 d- n/ J' W* g3 w
( ?; J) M+ z6 M' H6 B支持 IAR Embedded Workbench IDE，V7.80.4 及以上版本。
. r5 Z" A$ P; e. i5 i* n本例程仅作为 STM32 无线远程升级功能的参考。



2. 软件架构
# O3 A* U+ m" ^2 u2 J/ R用户应用程序的软件分层如下图，应用层程序可以通过接口函数调用各层的服务。
- STM32F7Cube HAL 库：HAL 驱动层向上层软件提供了使用各个外设的接口函数。包括通常的或扩展属性的 APIs。
  \1 p- `! G) j上层的中间件，应用程序等可以通过调用这些 API 函数来操作外设，这样便不会使得上层的软件依赖于某个特定的
+ C: I( E4 I- ^2 cMCU。使得程序更具有复用性，并且容易移植到其他的 MCU 系列上去。
- STM32F769DK BSP 板级驱动：针对 STM32F769DK 这块板子上使用到的外设和资源，提供了相应的 API 函数，比 如 LED 灯的控制，按键的操作等。
$ _, M" x/ ^- W$ K1 P! I4 q  Z$ q- LwIP 协议栈：TCP/IP 协议的实现。
  p  n+ o/ ^' }( J- mbedTLS: 支持设备与云端建立 TLS 连接。
2 D/ ^( H+ A4 d4 a- Paho：Paho Embedded MQTT 实现 MQTT 客户端部分的协议。支持与云端建立 MQTT 通信。
1 T8 m7 p  _; h6 n6 j; M8 X' w6 Y- cJSON：针对嵌入式系统，提供 JSON 格式数据的解析。
7 |2 @; x7 t0 }7 v+ y/ ?' Z7 s- FreeRTOS: 轻量级的实时操作系统。

除此以外，应用层还实现了:
- 连接百度 IoT 平台的 MQTT 客户端: 基于 Paho，根据百度 IoT 平台的连接逻辑进行封装实现。
- HTTP 客户端：在 MCU 端实现了 HTTP 客户端，支持通过 TCP 或者 TLS 的方式从云端下载文件。
' g8 z$ j# D4 A6 ^# c- 远程固件更新的程序：实现云端推送，自动下载，以及断点续传的逻辑。


/ \5 r; ?' r8 D, a! [

8 m/ T8 E' |8 @( S3 e
; m. {, \' q- k7 v! I+ q/ @3. 文件结构

6 `4 V5 Q7 w1 i8 I' A用户应用程序的文件结构如下：
" q0 a' h  V4 D# l% J% ?) e
( q+ H; _# A- X: z0 G
. W9 s  l; U- ^4 X8 N% V2 g- o

4. 软件模块
" P# u* d% m8 c: M- a
4.1  网络 抽象层
* c5 W$ T4 K9 {- S6 h在实际的应用中，设备端可能通过多种方式连接到云端。比如以太网，WIFI，2G/3G 等。所以程序中增加了网络抽象层，来
支持在不同连接方式上的切换。


...


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- h) F0 L7 s. O
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