2、杂项:Bootloader升级方式---擦、写flash在RAM中运行
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正文
在汽车ECU软件运行中,软件代码运行安全性是第一,在代码中尽可能的不要固化有flash_erase、flash_write操作存在,主要是防止当出现异常情况时,程序跑飞,误调用erase、write对flash操作,使得原软件受到破坏,以致ECU不能正常工作。
Bootloader也称为启动引导加载程序,这段程序是硬件设备在上电复位之后执行的第一段软件代码。
方式一、为了实现在线更新功能,Bootloader程序需要对flash进行操作。一般情况下,我们将FLASH操作程序作为Bootloader组件的一部分固化在存储器中,在需要执行flash擦除或烧写操作时,先将该部分代码复制到RAM中,再做调用。操作代码的复制工作也可以在Bootloader启动阶段完成。
方式二、两级Bootloader方案,没有在flash存储器中固化flash擦写代码,而是通过通讯口将该部分代码从上位机下载到指定的RAM出,在需要指出flash擦除或烧写操作时,再调用RAM中的该代码。
方式三、Bootloader制作下载引导程序,此软件不固化flash擦写代码,通过通讯口下载另外Bootloader(包含flash擦写操作)到指定的RAM中,跳转到RAM运行升级流程。
现在我们做简单的测试,按照方式二测试,Bootloader中没有擦写falsh操作代码,我们把flash_erase和flash_write编译后生成的bin信息保存在Bootloader软件的一个数组中(PS:RAM中就是存放全局变量等信息,通过上位机下载也是存放在指定RAM中,我们可以使下载保存在数组中,效果一样)。
1、新建flash工程;
2、flash.c文件中主要包含:uint32_t flash_erase(uint32_t u32addr)和uint32_t flash_write(uint32_t u32addr, uint32_t u32data),两个函数,注意:这两个函数中不能存在调用外部函数、全局变量信息;
3、编译生成bin文件,通过.map文件查看这两个函数的位置;
4、在生成的bin文件中提取出这两个函数信息,重新生成新的bin文件;注意地址是偶数
或者上位机直接下载此bin文件(原始bin文件),在MCU端需要从0x218地址处提取数据;
5、在boot中开辟擦、写两个函数code长度的数组,为下载擦、写函数的数据存放在RAM中做准备,以数组形式放在ram中;
6、 将数组地址强制类型转换为函数指针;
7、在调用这个函数的地址,用函数指针来调;
#define FMC_ISPCMD_PROGRAM 0x21 /*!< ISP Command: Program Flash */#define FMC_ISPCMD_PAGE_ERASE 0x22 /*!< ISP Command: Page Erase Flash */ uint32_t flash_erase(uint32_t u32addr){ FMC->ISPCMD = FMC_ISPCMD_PAGE_ERASE; /* Set ISP Command Code */ FMC->ISPADR = u32addr; /* Set Target ROM Address. The address must be page alignment. */ //__set_PRIMASK(1); __asm("CPSID I"); FMC->ISPTRG = 0x1; /* Trigger to start ISP procedure */ __ISB(); /* To make sure ISP/CPU be Synchronized */ while(FMC->ISPTRG); /* Waiting for ISP Done */ //__set_PRIMASK(0); __asm("CPSIE I"); /* Check ISPFF flag to know whether erase OK or fail. */ if(FMC->ISPCON & FMC_ISPCON_ISPFF_Msk) { FMC->ISPCON |= FMC_ISPCON_ISPFF_Msk; return 1; } return 0;}uint32_t flash_write(uint32_t u32addr, uint32_t u32data){ FMC->ISPCMD = FMC_ISPCMD_PROGRAM; /* Set ISP Command Code */ FMC->ISPADR = u32addr; /* Set Target ROM Address. The address must be word alignment. */ FMC->ISPDAT = u32data; /* Set Data to Program */ // __set_PRIMASK(1); __asm("CPSID I"); FMC->ISPTRG = 0x1; /* Trigger to start ISP procedure */ __ISB(); /* To make sure ISP/CPU be Synchronized */ while(FMC->ISPTRG); /* Waiting for ISP Done */ //__set_PRIMASK(0); __asm("CPSIE I"); if(FMC->ISPCON & FMC_ISPCON_ISPFF_Msk) { FMC->ISPCON |= FMC_ISPCON_ISPFF_Msk; return 1; } return 0;}
下面我们来是测试代码:
//编译生成的擦、写文件,此处直接加载到数组中,而非通过上位机下载//__align(4) :对齐方式__align(4) uint8_t flash_erase_buf[]={0x01,0x46,0x22,0x20,0x11,0x4A,0xD0,0x60,0x10,0x46,0x41,0x60,0x72,0xB6,0x01,0x20,0x10,0x61,0x00,0xBF,0x00,0xBF,0x00,0xBF,0xBF,0xF3,0x6F,0x8F,0x00,0xBF,0x00,0xBF,0x00,0xBF,0x00,0xBF,0x09,0x48,0x00,0x69,0x00,0x28,0xFB,0xD1,0x62,0xB6,0x07,0x48,0x00,0x68,0x40,0x22,0x10,0x40,0x00,0x28,0x06,0xD0,0x04,0x48,0x00,0x68,0x10,0x43,0x02,0x4A,0x10,0x60,0x01,0x20,0x70,0x47,0x00,0x20,0xFC,0xE7,0x00,0xC0,0x00,0x50,}; __align(4) uint8_t flash_write_buf[]={0x02,0x46,0x21,0x20,0x12,0x4B,0xD8,0x60,0x18,0x46,0x42,0x60,0x81,0x60,0x72,0xB6,0x01,0x20,0x18,0x61,0x00,0xBF,0x00,0xBF,0x00,0xBF,0xBF,0xF3,0x6F,0x8F,0x00,0xBF,0x00,0xBF,0x00,0xBF,0x00,0xBF,0x0A,0x48,0x00,0x69,0x00,0x28,0xFB,0xD1,0x62,0xB6,0x07,0x48,0x00,0x68,0x40,0x23,0x18,0x40,0x00,0x28,0x06,0xD0,0x04,0x48,0x00,0x68,0x18,0x43,0x03,0x4B,0x18,0x60,0x01,0x20,0x70,0x47,0x00,0x20,0xFC,0xE7,0x00,0x00,0x00,0xC0,0x00,0x50}; typedef void (*flash_erase_handler)(uint32_t u32addr);typedef void (*flash_write_handler)(uint32_t u32addr, uint32_t u32data); flash_erase_handler flash_erase = (flash_erase_handler)(flash_erase_buf + 1); // cortex-mo 使用thumb指纹,函数地址低位为1flash_write_handler flash_write = (flash_write_handler)(flash_write_buf + 1); int main(void){ main_powerOnInit(); SYS_UnlockReg(); DrvFMC_Open(); DrvFMC_EnableAPUpdate(); DrvFMC_Erase(SPIFLAG_ADDR); DrvFMC_Write(SPIFLAG_ADDR,0x88776655); DrvFMC_DisableAPUpdate(); DrvFMC_Close(); SYS_LockReg(); //DisableInterrupts; SYS_UnlockReg(); DrvFMC_Open(); DrvFMC_EnableAPUpdate(); flash_erase(SPIFLAG_ADDR); flash_write(SPIFLAG_ADDR,0xAABBCCDD); DrvFMC_DisableAPUpdate(); DrvFMC_Close(); SYS_LockReg(); //EnableInterrupts; for (;;);}
测试结果显示,的确能够写法flash中。
下面附上车载诊断升级示意流程图:
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