【dsPIC33E】Bootloader（四）Bootloader上位机

前面已经将下位机部署完毕，本节将讲述上位机。

上位机的工作相对比较简单，主要就是解析Hex文件，然后将数据发送到下位机。注意发送的Hex文件只能是User App，不能带有Bootloader，否则可能会覆盖之前的Bootloader，导致出错。

上位机源码下载地址：https://download.csdn.net/download/u010875635/10819828

上位机主要工作流程如下：

1、选择Hex文件。

2、进入Bootloader。

3、烧录文件，烧录实际上有三个动作，一是检查是否处于Bootloader中；二是擦除用户程序区；三是烧录文件。

4、烧录完毕后，下位机会自动复位。

注意数据发送时，一定要采用一问一答模式，即发送一帧数据，收到回馈后再发送下一帧，避免时间不够MCU将数据写入Flash。

部分解析Hex文件的代码如下，详细参考上位机源码程序：https://download.csdn.net/download/u010875635/10819828

Hex文件内容与实际地址数据之间的转换：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;namespace SpecialFunctions.HexParse
{/// <summary>/// Microchip的MPLAB X生成的HEX解析/// MPLAB可以生成3中不同格式的执行文件/// 其中两种是HEX文件，它们分别称为/// INHX8M(Intel Hex Format) -- 一般用于8位核心设备编程器/// INHX32(Intel Hex 32 Format) --  一般用于16位核心设备编程器/// 另外一种INHX8S(Intel Split Hex Format)生成的是HXL和HXH文件，分别保存指令数据的低字节和高字节，这里不做说明/// 详情参考MPLAX帮助文件/// </summary>public class MicrochipHexParse{#region INHX32格式解析，MPLAB内嵌连接器MPLINK在默认情况下生成INHX32，适用于dsPIC33E/PIC24E/************************************************** 1、hex文件以ascii形式，按照行来记录数据* 2、每一行从:开始，每至少2个字符表示一组16进制数据，格式为 :BBAAAATTHHHH....HHHCC*                   BB -- 16进制，表示此行数据长度字节数，表示HH的数目*                 AAAA -- 16进制，表示数据记录的起始地址，若此行是数据记录，则表示偏移地址，其它无意义*                   TT -- 16进制，表示记录类型，*                                   00-数据记录(Data Record); *                                   01-文件记录结束(End of File record); *                                   02-扩展段地址记录(Extend Segment address record);后面所有数据地址+段地址左移4位*                                   04-扩展线性地址记录(Extend Linear address record);后面所有数据地址+线性地址左移16位*                   HH...HH -- 16进制，低字节/高字节 结合数据，高字节在后；注意，若是偏移地址，则都是2字节，高字节在前，低字节在后*                   CC -- 16进制，校验码，除冒号和自身以外的其他字节数据加起来模除256的余数的补码，例如:10A6B0000000EB00D4FD0700000F78001E007800BA，CC=01+~(00+00+EB+00+D4+FD+07+00+00+0F+78+00+1E+00+78+00)=BA*** 需要特别注意的是,：* 1、对于dsPIC33E/PIC24E，Hex文件地址是乘了一个2，例如一个部分存于0x100，而在Hex中为0x200，详见dsPIC33E/PIC24E编程规范(DS70619B)扩展A中的介绍。* 2、dsPIC33E/PIC24E没有扩展段地址，只有扩展线性地址* 3、MPLAB X项目属性中的建设里，勾选规范会HEX文件和不勾选生成的HEX文件是不一样的* 4、数据记录为little-endian，低端在前*** 一旦出现段地址或者线性地址，之后所有数据都要加偏移地址，直到出现一个新的段地址或者线性地址，再重新变更偏移地址* 对于真实地址，是 线性地址左移16位+段地址左移4位+偏移地址** 示例：* :020000040108EA           线性偏移地址：0108* :0200000212FFBD           段偏移地址：12FF* :0401000090FFAA5502       数据地址：0100* :00000001FF               文件结束* 真实地址为：0108左移16位,为01080000;12FF左移4位,为00012FF0;数据地址为00000100;加起来为010930F0* 最终解析出来(8位单片机)：* 地址     数据* 010930F0 90* 010930F1 FF* 010930F2 AA* 010930F3 55* 对于dsPIC33E/PIC24E，16为单片机，2个16位组成32(有效的是低24位)地址要除以2，所以真实地址解析如下：* 00849878 55AAFF90* 0084987A ......* 而2个地址组成一个24位的指令字(32位的高8位为0)，低端在前，所以表示地址应该如下：* 00849878 00AAFF90* 0084987a xxxxxxxx*************************************************//// <summary>/// 一行数据解析/// </summary>public struct HexTextOneLine{/// <summary>/// 数据长度/// </summary>public byte dataLength;/// <summary>/// 数据地址/// </summary>public uint addr;/// <summary>/// 类型/// </summary>public ENUM_HexDATA_TYPE dataType;/// <summary>/// 数据/// </summary>public byte[] data;/// <summary>/// 校验和/// </summary>public byte checkSum;/// <summary>/// 计算所得校验和/// </summary>public byte realCheckSum;/// <summary>/// 所有数据转换成字节/// </summary>public byte[] allBytes;}/// <summary>/// Hex每一个地址的数据，可能由多行组成/// 例如包含线性偏移地址，或者段偏移地址/// </summary>public struct HexParseDataOneAddrStruct{/// <summary>/// 非程序存储/// 超过最大程序地址的都是非程序存储/// 例如配置字/// </summary>public bool notProgramFlash;/// <summary>/// 线性地址偏移/// </summary>public uint linearOffset;/// <summary>/// 段地址偏移/// 实际Microchip没有段地址，此处备用/// </summary>public uint segmentOffset;/// <summary>/// 前面是线性地址偏移/// </summary>public bool beforeIsLinearOffset;/// <summary>/// 前面是段地址偏移/// </summary>public bool beforeIsSegmentOffset;/// <summary>/// 数据地址/// </summary>public uint addr;/// <summary>/// 实际地址/// 线性地址偏移，左移16位与addr相加为实际地址/// </summary>public uint realAddr;/// <summary>/// 最大程序存储地址/// </summary>public const uint maxProgramAddr = 0x2AFEA;/// <summary>/// 数据/// </summary>public UInt32 data;/// <summary>/// 属于Hex第几行/// </summary>public int lineNum;/// <summary>/// 检查校验是否正确/// </summary>public bool checkSumError;/// <summary>/// 检查长度是否合法/// </summary>public bool lengthError;}/// <summary>/// 上一个为线性地址/// </summary>bool m_LastIsLinearOffset = false;/// <summary>/// 线性地址，已经左移16位/// </summary>UInt32 m_INHX32_ExtendLinearAddressRecord = 0;/// <summary>/// 上一个为段地址/// </summary>bool m_LastIsSegmentOffset = false;/// <summary>/// 段地址，已经左移4位/// </summary>UInt32 m_INHX32_ExtendSegmentAddressRecord = 0;/// <summary>/// 数据类型/// </summary>public enum ENUM_HexDATA_TYPE : byte{DATA=0,END=1, ExtendSegmentAddressRecord=2, ExtendLinearAddressRecord=4}#region 单行字符串与数据之间转换/// <summary>/// 行字符串转换为结构体/// </summary>public HexTextOneLine StringToDataStruct(string str){HexTextOneLine oneLine = new HexTextOneLine();//所有数据的字节集合oneLine.allBytes = Converter.MyStringConverter.HexStringToBytes("0x" + str.Substring(1, str.Length - 1));//标明数据长度oneLine.dataLength = Convert.ToByte("0x" + str.Substring(1, 2),16);//偏移地址，为显示地址的一半oneLine.addr = Converter.MyStringConverter.HexStringToUint("0x" + str.Substring(3, 4))/2;//实际数据转换成字节，每四个组成一个数据地址，高字节在后oneLine.data = Converter.MyStringConverter.HexStringToBytes("0x" + str.Substring(9, (int)(oneLine.dataLength * 2)));//数据类型oneLine.dataType = (ENUM_HexDATA_TYPE)Convert.ToInt32(str.Substring(7, 2));//校验和oneLine.checkSum = oneLine.allBytes[oneLine.allBytes.Length - 1]; //实际计算所得校验和oneLine.realCheckSum = 0x00;for (int i = 0; i < oneLine.allBytes.Length - 1; i++)oneLine.realCheckSum += oneLine.allBytes[i];oneLine.realCheckSum = (byte)(0x01 + ~oneLine.realCheckSum);return oneLine;}/// <summary>/// 将一行数据转换成string/// </summary>public string DataStructToString(HexTextOneLine oneLine){string str = string.Empty;//显示地址是实际地址的2倍str = ":" ;//数据低位在前for (int i = 0; i<oneLine.allBytes.Length; i++)str += oneLine.allBytes[i].ToString("X2");return str;}/// <summary>/// 将偏移地址转换为字节/// 适用于线性地址和段地址/// offsetOffset为自身已经偏移的位数/// </summary>private byte[] GetOffset(uint offset,byte offsetOffset){byte[] dataTmp = new byte[7];dataTmp[0] = 2; //数据长度dataTmp[1] = 0;dataTmp[2] = 0; //地址dataTmp[3] = 4; //数据类型，线性偏移地址//偏移地址，高字节在前dataTmp[6] = Convert.ToByte((offset >> offsetOffset) & 0xff); //本身已经偏移了16位，低位dataTmp[5] = Convert.ToByte((offset >> (offsetOffset+8)) & 0xff); //本身已经偏移了16位，再偏移8位，总共偏移24位，高位//实际计算所得校验和byte checkSum = 0x00;for (int i = 0; i < dataTmp.Length - 1; i++)checkSum += dataTmp[i];checkSum = (byte)(0x01 + ~checkSum);dataTmp[7] = checkSum;return dataTmp;}/// <summary>/// 根据线性地址获取对应的数据/// linearOffset为左偏移16位之后的数据/// </summary>public byte[] GetLinearOffset(uint linearOffset){return GetOffset(linearOffset, 16); //本身偏移了16位}/// <summary>/// 根据段地址获取对应的数据/// segmentOffset为左偏移4位之后的数据/// </summary>public byte[] GetSegmentOffset(uint segmentOffset){return GetOffset(segmentOffset, 4); //本身偏移了4位}#endregion#region 字节数组与Hex字符串之间转换/// <summary>/// 字符串数组转换成结构体数组/// </summary>public List<HexTextOneLine> HexStringToBytes(ref string[] allLines){List<HexTextOneLine> allLineBytes = new List<HexTextOneLine>();for (int i = 0; i < allLines.Length; i++){allLineBytes.Add(StringToDataStruct(allLines[i]));}return allLineBytes;}#endregion#region 地址与字符串之间转换/// <summary>/// 解析某一行字符串/// </summary>public List<HexParseDataOneAddrStruct> ParseOnRow(string str, int lineNum){List<HexParseDataOneAddrStruct> oneRowData = new List<HexParseDataOneAddrStruct>();//:10 0030 00 60030000 24030000 60030000 60030000 70//:02 0000 04 0005 F5//:00 0000 01 FFHexTextOneLine oneLine = StringToDataStruct(str);//实际数据长度的2倍，之所以不用除法，避免出现奇数导致问题int doubleRealDataLength = (str.Length - 3 - 4 - 2 - 2);#region 有异常//数据长度不一致if (oneLine.dataLength * 2 != doubleRealDataLength){HexParseDataOneAddrStruct dataOne = new HexParseDataOneAddrStruct();dataOne.lineNum = lineNum;dataOne.lengthError = true;oneRowData.Add(dataOne);return oneRowData;}//校验不通过if (oneLine.checkSum != oneLine.realCheckSum){HexParseDataOneAddrStruct dataOne = new HexParseDataOneAddrStruct();dataOne.lineNum = lineNum;dataOne.checkSumError = true;oneRowData.Add(dataOne);return oneRowData;}#endregionswitch (oneLine.dataType){case ENUM_HexDATA_TYPE.DATA:{//实际计算所得地址，每一行最多记录16bytes，4组数据;每组占2个地址，4bytes，实际地址要除以2UInt32 realAddr = (m_INHX32_ExtendLinearAddressRecord + m_INHX32_ExtendSegmentAddressRecord + oneLine.addr);//数据低位在前，与其他不同for (int i = 0; i <= oneLine.data.Length - 4; i += 4){HexParseDataOneAddrStruct oneAddr = new HexParseDataOneAddrStruct();uint tmp = (uint)oneLine.data[i] + (uint)(oneLine.data[i + 1] << 8) + (uint)(oneLine.data[i + 2] << 16) + (uint)(oneLine.data[i + 3] << 24);oneAddr.data = tmp;//线性地址和段地址oneAddr.linearOffset = m_INHX32_ExtendLinearAddressRecord;oneAddr.beforeIsLinearOffset = m_LastIsLinearOffset;oneAddr.segmentOffset = m_INHX32_ExtendSegmentAddressRecord;oneAddr.beforeIsSegmentOffset = m_LastIsSegmentOffset;m_LastIsLinearOffset = m_LastIsSegmentOffset = false; //清空，下次就知道这次不是线性或者段地址//地址oneAddr.addr = Convert.ToUInt32(oneLine.addr + i/2);//实际地址由线性地址和段地址以及地址组成oneAddr.realAddr = Convert.ToUInt32(oneAddr.linearOffset + oneAddr.segmentOffset + oneAddr.addr); //16位单片机，每4个字节地址增长一半//dsPIC33E最大程序地址为0x2AFEA，超过地址可能为配置字或者其它if (oneAddr.realAddr > HexParseDataOneAddrStruct.maxProgramAddr)oneAddr.notProgramFlash = true; //非程序存储oneAddr.lineNum = lineNum;oneRowData.Add(oneAddr);}}break;case ENUM_HexDATA_TYPE.END:m_LastIsLinearOffset = m_LastIsSegmentOffset = false; //清空，下次就知道这次不是线性或者段地址break;case ENUM_HexDATA_TYPE.ExtendSegmentAddressRecord: //段地址，左移4位{UInt32 segAddr = 0;segAddr = Convert.ToUInt32((oneLine.data[0]<<8)+ oneLine.data[1]); //地址高位在前m_INHX32_ExtendSegmentAddressRecord = (segAddr << 4) / 2;//显示地址为实际地址的2倍m_LastIsSegmentOffset = true; //下次即知此次为段地址}break;case ENUM_HexDATA_TYPE.ExtendLinearAddressRecord: //线性地址，左移16位{UInt32 lineAddr = 0;lineAddr = Convert.ToUInt32((oneLine.data[0] << 8) + oneLine.data[1]); //地址高位在前m_INHX32_ExtendLinearAddressRecord =  (lineAddr << 16) / 2; //显示地址为实际地址的2倍m_LastIsLinearOffset = true; //下次即知此次为线性地址}break;}return oneRowData;}#endregion#region 将Hex解析成地址数据/// <summary>/// Microchip的Hex解析/// 输入为Hex的所有行数据/// </summary>public List<HexParseDataOneAddrStruct> GetDataFromMicrochipINHX32(ref string[] hexDatas){List<HexParseDataOneAddrStruct> lsHexParseData = new List<HexParseDataOneAddrStruct>();//地址归0m_INHX32_ExtendLinearAddressRecord = 0;m_INHX32_ExtendSegmentAddressRecord = 0;m_LastIsLinearOffset = m_LastIsSegmentOffset = false; //清空，下次就知道这次不是线性或者段地址//填充flash数据for (int i = 0; i < hexDatas.Length; i++){lsHexParseData.AddRange(ParseOnRow(hexDatas[i], i));}return lsHexParseData;}#endregion#region 将地址数据变回Hex/// <summary>/// 解析属于同一行的地址，将其变回hex字符串/// 可能包含偏移地址的多行/// </summary>private List<string> EncryptOnAddr(List<HexParseDataOneAddrStruct> oneRowDatas){List<string> strS = new List<string>();//前面是否需要插入线性地址偏移if (oneRowDatas[0].beforeIsLinearOffset){string linearOffset = ":"+BitConverter.ToString(GetLinearOffset(oneRowDatas[0].linearOffset)).Replace("-", "");strS.Add(linearOffset);}//前面是否需要插入线性地址偏移if (oneRowDatas[0].beforeIsSegmentOffset){string linearSegment = ":" + BitConverter.ToString(GetSegmentOffset(oneRowDatas[0].segmentOffset)).Replace("-", "");strS.Add(linearSegment);}List<byte> bsTmp = new List<byte>();bsTmp.Add(Convert.ToByte(4 * oneRowDatas.Count)); //datalength//addrbsTmp.Add(Convert.ToByte((oneRowDatas[0].addr >> 24) & 0xff));bsTmp.Add(Convert.ToByte((oneRowDatas[0].addr >> 16) & 0xff));bsTmp.Add(Convert.ToByte((oneRowDatas[0].addr >> 8) & 0xff));bsTmp.Add(Convert.ToByte(oneRowDatas[0].addr & 0xff));bsTmp.Add(0); //datatypefor (int i = 0; i < oneRowDatas.Count; i++){//每组地址4个bytes数据，低位在前bsTmp.Add(Convert.ToByte(oneRowDatas[i].data & 0xff));bsTmp.Add(Convert.ToByte((oneRowDatas[i].data >> 8) & 0xff));bsTmp.Add(Convert.ToByte((oneRowDatas[i].data >> 16) & 0xff));bsTmp.Add(Convert.ToByte((oneRowDatas[i].data >> 24) & 0xff));}//实际计算所得校验和byte checkSum = 0x00;for (int i = 0; i < bsTmp.Count - 1; i++)checkSum += bsTmp[i];checkSum = (byte)(0x01 + ~checkSum);bsTmp.Add(checkSum);string strData = BitConverter.ToString(bsTmp.ToArray()).Replace("-", "");strS.Add(strData);return strS;}/// <summary>/// Microchip的Hex解析/// 输入为Hex的所有行数据/// </summary>public List<string> SetDataToMicrochipINHX32(ref List<HexParseDataOneAddrStruct> lsHexParseData){List<string> hexString = new List<string>();List<List<HexParseDataOneAddrStruct>> listList = new List<List<HexParseDataOneAddrStruct>>();int lineNum = 0;int startIndex = 0; //本段起始索引//填充flash数据for (int i = 0; i < lsHexParseData.Count; i++){if (lineNum < lsHexParseData[i].lineNum) //边界{List<HexParseDataOneAddrStruct> list = new List<HexParseDataOneAddrStruct>();//从边界之间开始复制for (int t = startIndex; t < i; t++){list.Add(lsHexParseData[t]);}listList.Add(list);startIndex = i;lineNum = lsHexParseData[i].lineNum;}}//解析每一组数据for (int i = 0; i < listList.Count; i++)hexString.AddRange(EncryptOnAddr(listList[i]));//结束hexString.Add(":00000001FF");return hexString;}#endregion#endregion}
}

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