前言 本应用笔记的目标读者为使用 STM32F2x7 微控制器的开发者。它提供了如何使用STM32F2x7 以太网接口实现在应用中编程 (IAP)的解决方案。 在 LwIP TCP/IP 协议栈上提供了两种可行的解决方案:4 O4 \) O! m2 C3 `' s4 s. ^# K, I5 C) K ● 使用 TFTP (简单文件传输协议)的 IAP& l- ^7 O* E+ S' ?( E) d+ W4 b [ ● 使用 HTTP (超文本传输协议)的 IAP C2 I, n1 v \% p1 T* x/ Z 3 X! @# T1 h; v' G( v: E6 n 1 IAP 概述) Z$ M- U6 K; G" P6 t3 ^, J8 ` 1.1 工作原理 在应用中编程(IAP)是一种在现场通过 MCU 的通信接口(例如 UART,USB,CAN 和以太网等)进行固件升级的方式。 当启动微控制器时,您可以选择让它进入 IAP 模式以执行 IAP 代码,或者进入正常模式来开始执行应用代码。 IAP 代码和应用程序代码都在微控制器的嵌入式 Flash 中。通常 IAP 代码被存储在 MCU Flash 的前几页,用户应用代码占据剩余的 Flash 区域。/ Z( j3 u) d% n1 R 图 1 显示了 IAP 操作流程: . T0 i2 r- R( ^5 G & \* q7 U" D: k* l X O* {8 E i 1.2 使用 MCU 以太网接口实现 IAP1 S; a2 @! T% w; { 当以太网可用时,它通常是在嵌入式应用中实现 IAP 功能的更好的接口。其优点是: ● 高速通信接口 (10/100 Mbit/s) ● 通过网络 (LAN 或者 WAN)进行远程编程 ● TCP/IP 协议栈上的标准应用协议 (例如 FTP、 TFTP、 HTTP)可用于实现 IAP: C2 D/ g- Q4 J7 p+ ^0 t 1.3 在 STM32F2x7 上通过以太网实现 IAP; `8 ]1 `" t1 f( J$ Z" ?2 @4 y3 T' u 本应用笔记说明了两种使用以太网通信外设在 STM32F2x7 上实现 IAP 的解决方案:8 O6 [; p' X9 y3 \0 a" I ● 使用 TFTP (简单文件传输协议)的 IAP ● 使用 HTTP (超文本传输协议)的 IAP( C3 O: o7 N# x" e3 R 两种解决方案都运行在 LwIP 协议栈 (v1.3.2) 上,它是 TCP/IP 协议套件的一种轻量级实现。 1.3.1 使用 TFTP 实现 IAP 的方法 使用 TFTP 实现 IAP 的方法广泛应用于需要固件升级能力的嵌入式应用(比如在嵌入式 Linuxbootloader 中)。 TFTP 是工作在 UDP 传输层上的简单文件传输协议。它主要应用在 LAN 环境中。它基于客户端 / 服务器体系结构,其中客户端向文件服务器请求文件传输 (读或写操作)。' a0 O* E& f t# R 在这个例子中,服务器只处理来自 PC TFTP 客户端的写请求,所以在 LwIP 栈上实现了一个简单的 TFTP 服务器。+ F9 D; X+ u1 a+ t: C 5 T- }/ l2 a) B E. J! O9 \) S9 } 1.3.2 使用 HTTP 实现 IAP 的方法 使用 HTTP 协议进行固件升级没有使用 TFTP 常见,但是当需要通过互联网进行远程编程时,它是一种有用的解决方案。在这种情况下,需要 TCP 传输协议来确保最优操作。* C! q" O: d! p E. E+ R) e! D 工作在TCP上的HTTP,提供了一种用HTML形式从web客户端(Mozilla Firefox或Microsoft Internet Explorer)发送二进制文件的方法,称作 HTTP 文件上传 (RFC 1867)。, u- {. P. q% N. r* L 本文档的下一部分给出了关于这两种 IAP 方法实现的详细信息并解释了如何使用这个软件。4 ]; H" t" J% v( r8 u% y) @ 2 使用 TFTP 实现 IAP1 ]5 v- a& c! X" A# V/ C% a 2.1 TFTP 概述6 U3 Y$ g* u- j4 Q5 b TFTP 是工作在 UDP 传输层上的简单文件传输协议。文件传输是从 TFTP 客户端发起的,TFTP 客户端向 TFTP 服务器发送读或写请求。当服务器响应该请求后,文件数据传输开始。3 c( q9 ]( I$ D1 `& C6 _ 数据按固定大小的数据块发送 (如 512 字节的数据块)。 必须在每个传输的数据块被接收端响应后,才能发送下一个数据块。回应机制通过随每个数据块同时发送的数据块编号来实现。数据块小于固定块大小表示文件传输结束。0 _9 t) C2 a2 ^ 图 2 说明了各类 TFTP 包的格式: * i3 r* l5 h( P. k- U 2.2 在 STM32F2x7 上使用 TFTP 实现 IAP 该 IAP 实现包括一个 LwIP TCP/IP 栈上的 TFTP 服务器。该服务器响应从远程 TFTP 客户端(PC)接收的 WRITE 请求。 TFTP READ 请求被忽略。1 Q6 a; _7 r! q1 U" j 服务器将接收到的数据块写入 MCU Flash (在用户 Flash 区域),而不是将接收的文件写入文件系统。 2 b& a& j# X9 s3 [ 注: 在本实现中,数据块大小固定为 512 字节。. P: \/ f8 C1 u' ^& t# I- c3 M+ a1 q( E1 B 图 3 给出了使用 TFTP 实现 IAP 操作的过程。 ( |3 R5 f$ c; D$ f2 j9 u . ]) j# J% g* O( R5 O 完整版请查看:附件 ( L4 b* P& Q. M& h6 y) ^, s: x & O/ h- }, c+ k+ \ |
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