現場升級方案：LPC1788採用U盤方式進行程序IAP升級功能的實現

閒來無事，總結一下前段時間做過的U盤升級項目。一個新手的成長之路在於善於總結，生活也是一樣扯遠了，我準備了兩個軟件環境，一個帶操作系統（UCOS）的，另一個裸機版的。隨後我會附上兩個程序代碼。U盤升級可以分爲兩部分代碼：U盤讀取bin文件和IAP功能兩部分。大概說一下實現過程，具體IAP網上都玩壞了。

硬件環境：NXP 1788

軟件環境：KEIL

實現過程：上面說了我準備了兩個程序，就用裸機版的代碼說一下實現流程。帶操作系統的原理都是一樣的。只是多創建幾個任務而已。USB_HOST實現IAP升級，總的思路就是：複製bin文件到U盤->目標板斷電，插上U盤->目標板上電，進入升級->運行升級程序。其實可以更具體，比如說設置升級標誌或者按鍵。

拿到一個程序先從main開始，直接貼代碼，說一大堆廢話有什麼用。

int main()
{
int32_t rc;
uint32_t numBlks,blkSize;
uint8_t inquiryResult[INQUIRY_LENGTH];

SystemInit();

   UART_Init(57600);
   Host_Init();
    rc =Host_EnumDev();
    if (rc ==OK) {

       rc = MS_Init( &blkSize, &numBlks, inquiryResult );
       if (rc == OK) {
           rc = FAT_Init();
           if (rc == OK) {
               Bin_Read();
           } else {
               return (0);
           }
       } else {
           return (0);
       }
    } else{
       return (0);
    }
   while(1);
}

下面分模塊說一下，前面的硬件初始化函數很簡單，USB設備枚舉和FAT文件系統NXP官網上都有，只需改硬件接口，Host_Init函數如下：

void Host_Init(void)
{
uint32_t HostBaseAddr;

   LPC_SC->PCONP   |=0x80000000;
   LPC_USB->OTGClkCtrl   =0x00000019;
    while((LPC_USB->OTGClkSt & 0x00000019) != 0x19);

LPC_USB->StCtrl =0x1;

  LPC_IOCON->P0_29 &= ~(0x07UL << 0);
   LPC_IOCON->P0_30 &= ~(0x07UL << 0);
   LPC_IOCON->P1_28 &= ~(0x07UL << 0);
   LPC_IOCON->P1_29 &= ~(0x07UL << 0);

   LPC_IOCON->P0_29 |= 0x01UL <<0;
   LPC_IOCON->P0_30 |= 0x01UL <<0;
   LPC_IOCON->P1_28 |= 0x01UL <<0;
   LPC_IOCON->P1_29 |= 0x01UL <<0;                                   // P1.29 --USB_SDA1
   PRINT_Log("Initializing HostStack\n");

HostBaseAddr = HOST_BASE_ADDR;

   Hcca      = (volatile HCCA      *)(HostBaseAddr+0x000);
   TDHead    = (volatile HCTD      *)(HostBaseAddr+0x100);
   TDTail    = (volatile HCTD      *)(HostBaseAddr+0x110);
   EDCtrl    = (volatile HCED      *)(HostBaseAddr+0x120);
   EDBulkIn   =(volatile HCED      *)(HostBaseAddr+0x130);
   EDBulkOut = (volatile HCED      *)(HostBaseAddr+0x140);
   TDBuffer   =(volatile uint8_t *)(HostBaseAddr+0x150);
   FATBuffer = (volatile uint8_t*)(HostBaseAddr+0x1D0);
    UserBuffer =(volatile uint8_t*)(HostBaseAddr+0x1000);

   Host_EDInit(EDCtrl);
   Host_EDInit(EDBulkIn);
   Host_EDInit(EDBulkOut);
   Host_TDInit(TDHead);
   Host_TDInit(TDTail);
   Host_HCCAInit(Hcca);

   Host_DelayMS(50);
   LPC_USB->Control      = 0;
   LPC_USB->ControlHeadED =0;
   LPC_USB->BulkHeadED   = 0;


   LPC_USB->CommandStatus = OR_CMD_STATUS_HCR;
   LPC_USB->FmInterval   = DEFAULT_FMINTERVAL;

   LPC_USB->Control = (LPC_USB->Control &(~OR_CONTROL_HCFS)) | OR_CONTROL_HC_OPER;
   LPC_USB->RhStatus =OR_RH_STATUS_LPSC;

   LPC_USB->HCCA = (uint32_t)Hcca;
   LPC_USB->InterruptStatus |=LPC_USB->InterruptStatus;

   LPC_USB->InterruptEnable = OR_INTR_ENABLE_MIE|
                        OR_INTR_ENABLE_WDH |
                        OR_INTR_ENABLE_RHSC |
                        OR_INTR_ENABLE_UE;

NVIC_EnableIRQ(USB_IRQn);
NVIC_SetPriority (USB_IRQn,0);

PRINT_Log("Host Initialized\n");
}

這段主要是USB引腳配置和USB主機初始化。Bin_Read()函數如下：

void Bin_Read(void)
{
     int32_t fdr;
     uint32_t bytes_read,writelen;
     uint32_t dstaddr;
     SelSector(APP_START_SECTOR,APP_END_SECTOR);        //選擇扇區
     EraseSector(APP_START_SECTOR,APP_END_SECTOR);
     BlankCHK(APP_START_SECTOR,APP_END_SECTOR);
     SelSector(APP_START_SECTOR,APP_END_SECTOR);
     PRINT_Log("\r\nstart file operations...\r\n");

   fdr = FILE_Open(FILENAME_R, RDONLY);
    if (fdr >0) {
       PRINT_Log("Reading from %s...\n", FILENAME_R);
  for(writelen=0;writelen<(APP_END_ADDR-APP_START_ADDR)/1024;writelen++)
   {
    bytes_read =FILE_Read(fdr, UserBuffer,MAX_BUFFER_SIZE);
    dstaddr= (uint32_t)(APP_START_ADDR +(writelen)*1024);//dst address.
   SelSector(APP_START_SECTOR,APP_END_SECTOR);
   RamToFlash(dstaddr,(uint32_t)UserBuffer, 1024);
   Compare(dstaddr, (uint32_t)UserBuffer, 1024);
   }
  // printf("%x",writelen);
  PRINT_Log("\r\n write filesuccessful\r\n");
   SCB->VTOR =APP_START_ADDR;
   ExceuteApplication();
   FILE_Close(fdr);
    } else{
       PRINT_Log("\r\n write file failed\r\n");
    }
}

上面的代碼可以分爲兩部分：1.從U盤讀取bin文件2.IAP功能。先說IAP部分，IAP實現方法有UART,GPRS,USB等方式。要進行IAP設計，先劃分FLASH扇區。LPC1788的FLASH劃分如下：

將flash劃分爲兩個區，bootloader和APP區，bootloader存放升級引導程序，即我們的USB_HOST_IAP代碼，根據具體的Code大小確定bootloader的扇區，APP就是用戶程序即需要升級的程序代碼。APP需要配置後面再說。這是我的扇區劃分：

#define    IAP_START_ADDR 0x00000000                                 // IAP開始地址
#define    IAP_LOCATION    0x1FFF1FF1

#defineAPP_START_ADDR      0x00A000             // 用戶程序起始地址
#defineAPP_END_ADDR       0x78000               //LPC1788 512KFlash
//#defineAPP_SIZE      0x10000

#defineAPP_START_SECTOR     10
#defineAPP_END_SECTOR        29                  // LPC1788 512K Flash扇區

下面分別概括一下實現IAP命令的函數，IAP功能命令有準備編程扇區，複製RAM到FLASH，擦除扇區，扇區查空，讀器件ID,讀BOOT代碼版本，比較等指令。程序要進行IAP升級，必須要先選擇扇區擦除扇區之後才能寫進Flash。先需要定義系統時鐘，參數和一些變量。

#define IAP_FCCLK 48000

uint32_t   paramin[8];
uint32_t   paramout[8];
unsigned long command[5];
unsigned long result[5];
typedef void (*IAP) (unsigned int [ ] , unsigned int []);

寫數據之前，必須要選擇需要寫入的扇區，選擇扇區部分代碼：

uint32_t   SelSector(uint8_t   sec1,uint8_t   sec2)
{
    paramin[0] =IAP_SELECTOR;
    paramin[1] =sec1;
    paramin[2] =sec2;
   (*(void(*)())IAP_LOCATION)(paramin,paramout);
   return(paramout[0]);
}

選中扇區之後，要檢查該扇區是否已經有數據，所以要擦除扇區，附代碼：

uint32_t   EraseSector(uint32_t sec1, uint32_t sec2)
{
    paramin[0] =IAP_ERASESECTOR;
    paramin[1] =sec1;
    paramin[2] =sec2;
    paramin[3] =IAP_FCCLK;
   (*(void(*)())IAP_LOCATION)(paramin,paramout);
   return(paramout[0]);
}

下來就是向flash寫入數據，flash起始地址必須以256字節爲分界，調用函數

uint32_t   RamToFlash(uint32_t dst, uint32_t src, uint32_t no)
{
    paramin[0] =IAP_RAMTOFLASH;
    paramin[1] =dst;
    paramin[2] =src;
    paramin[3] =no;
    paramin[4] =IAP_FCCLK;
   (*(void(*)())IAP_LOCATION)(paramin,paramout);
   return(paramout[0]);
}

寫完之後要進行比較，將RAM讀出來的數據和寫入到flash的數據進行比較，注意flash起始地址必須字對齊，字節個數必須能被4整除，當源或目標地址包含從地址0開始的前64個字節中的任意一個地址時，比較的結果可能不準確。因爲前64個字節可被重新映射到RAM：

uint32_t   Compare(uint32_t   dst, uint32_t   src, uint32_t   no)
{
    paramin[0] =IAP_COMPARE;
    paramin[1] =dst;
    paramin[2] =src;
    paramin[3] =no;
   (*(void(*)())IAP_LOCATION)(paramin,paramout);
   return(paramout[0]);
}

還有ExceuteApplication()部分的代碼，程序寫入flash之後，要重新映射向量表，從bootloader跳轉到APP執行，這就要獲取程序的入口地址和SP堆棧的值。如下：

__asm void ExceuteApplication(void)
{
  ldr r0, =0x00A000
  ldr r0, [r0]
  mov sp, r0
  ldr r0, =0x00A004
  ldr r0, [r0]
       BX r0
}

最後關閉文件系統，main裏面最主要讀取bin文件調用IAP功能的Bin_Read()函數說完了。最後說一下APP程序產生bin文件的配置。
KEIL中Target Options配置:
1.將程序入口定位到App即用戶程序的入口地址；2.User選項：Run#1填寫產生bin文件路徑:C:\Keil\ARM\ARMCC\bin\fromelf.exe--bin --outputoutput\FLASH\test.binoutput\FLASH\LPC177x_8x.axf;3.C/c++選項：Optimization選擇高優先級:Level3;4.Asm選項：Define填NO_CRP;不產生空文件夾5.Linker選項：勾選UseMemory layout from TargetDialog.整個工程就算建立起來了。附兩個版本的代碼，僅限參考：

裸機版：http://download.csdn.net/download/u012246376/8453395

帶操作系統UCOS版本：http://download.csdn.net/download/u012246376/8453349

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