基于Ymodem协议的stm32f405rgt6+CubeMx+IAP在线升级

一、CubeMX的配置

1.IAP

2.APP

二、移植Ymodem官方代码

1.文件移植

2.MDK文件、路径添加

3.修改代码

（1）删除不必要的代码

（2）修改IAP代码

（3）修改APP代码

三、烧录、测试

准备工作：

1.STM32F4开发板

2.USB转串口工具

3.MDK Keil5

4.CubeMX

5.secureCRT上位机软件

6.en.stsw-stm32067官方固件库

工程下载地址：

Ymodem_IAP_F405_CubeMx+secureCRT上位机软件

一、CubeMX的配置

需要配置IAP和APP两个工程，这两个工程的配置都比较简单

1.IAP

打开CubeMX软件，选好芯片型号，这里我的芯片型号是STM32F405RGT6

配置时钟

配置主时钟，我配置的是内部时钟，主频为168MHz

配置串口

我这里配置的是串口1，对应引脚为PA9和PA10，波特率为115200，串口采用轮询的方式通讯，不采用中断的方式，故不配置串口中断，其他默认。

生成代码

H和C文件分开，配置完成后，生成代码，为后续IAP移植修改作准备

2.APP

需要再配置一个APP工程，做一个简单的APP，就是让一个LED灯不断闪烁。

这里简单的配置了PB12口为输出，作为LED灯，其他配置过程这里就省略了。

二、移植Ymodem官方代码

1.文件移植

打开之前生成好的IAP工程目录，在该目录下新建一个Ymodem的文件夹

打开我们从官网下载好en.stsw-stm32067官方固件库，将en.stsw-stm32067->STM32F4xx_AN3965_V1.0.0->Project->STM32F4xx_IAP下的inc和src文件夹中的部分文件复制到新建的Ymodem的文件夹中

复制完的Ymodem的文件夹内容如下，一共8个文件

2.MDK文件、路径添加

打开IAP的MDK工程，添加一个Ymodem组，将Ymodem文件夹中的.c文件添加进去

添加Ymodem文件夹中的.H文件的路径

3.修改代码

完成1和2步后编译工程会报很多错误，需要修改代码

（1）删除不必要的代码

打开common.h文件，删除#include "stm324xg_eval.h" ，这个头文件是官方用在一个官方的开发板上的，我们用不到，故删之

（2）修改IAP代码

common.c文件

打开common.c文件，在193行有报错，这里官方用的不是HAL库，而且官方用的开发板的接口有不同的定义，因此，我们根据自己的实际情况修改下面的代码

我们将这个函数修改如下，并且要添加一个头文件，从这个函数的内容可知，主要实现接收一个字节

/** @addtogroup STM32F4xx_IAP* @{*//* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "common.h"
#include "usart.h"   //添加的头文件
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/

/*** @brief  Test to see if a key has been pressed on the HyperTerminal* @param  key: The key pressed* @retval 1: Correct*         0: Error*/
uint32_t SerialKeyPressed(uint8_t *key)
{if (__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1, UART_FLAG_RXNE) != RESET){*key = (uint16_t)((&huart1)->Instance->DR & (uint16_t)0x01FF);    return 1;}else{return 0;}
}

同样，修改下面的代码

修改成这样

/*** @brief  Print a character on the HyperTerminal* @param  c: The character to be printed* @retval None*/
void SerialPutChar(uint8_t c)
{USART_SendData(USART1, c);while (__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1, UART_FLAG_TXE) == RESET){}
}

在common.c末尾添加代码，添加void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data)函数

//添加代码
void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data)
{/* Check the parameters */assert_param(IS_USART_ALL_PERIPH(USARTx));assert_param(IS_USART_DATA(Data)); /* Transmit Data */USARTx->DR = (Data & (uint16_t)0x01FF);
}

在common.h添加声明void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);

/* Exported functions ------------------------------------------------------- */
void Int2Str(uint8_t* str,int32_t intnum);
uint32_t Str2Int(uint8_t *inputstr,int32_t *intnum);
uint32_t GetIntegerInput(int32_t * num);
uint32_t SerialKeyPressed(uint8_t *key);
uint8_t GetKey(void);
void SerialPutChar(uint8_t c);
void Serial_PutString(uint8_t *s);
void GetInputString(uint8_t * buffP);//添加声明
void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);

flash_if.c文件

修改FLASH_If_Init(void)

修改如下

void FLASH_If_Init(void)
{ HAL_FLASH_Unlock();/* Clear pending flags (if any) */  __HAL_FLASH_CLEAR_FLAG(FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_OPERR | FLASH_FLAG_WRPERR | FLASH_FLAG_PGAERR | FLASH_FLAG_PGPERR|FLASH_FLAG_PGSERR);}

修改FLASH_If_Erase(uint32_t StartSector)函数

修改成HAL库的方式，修改如下：

/*** @brief  This function does an erase of all user flash area* @param  StartSector: start of user flash area* @retval 0: user flash area successfully erased*         1: error occurred*/
uint32_t FLASH_If_Erase(uint32_t StartSector)
{uint32_t UserStartSector;uint32_t SectorError;FLASH_EraseInitTypeDef pEraseInit;/* Unlock the Flash to enable the flash control register access *************//* Get the sector where start the user flash area */UserStartSector = GetSector(APPLICATION_ADDRESS);pEraseInit.TypeErase = TYPEERASE_SECTORS;pEraseInit.Sector = UserStartSector;pEraseInit.NbSectors = GetSector(USER_FLASH_END_ADDRESS)-UserStartSector+1 ;pEraseInit.VoltageRange = VOLTAGE_RANGE_3;if (HAL_FLASHEx_Erase(&pEraseInit, &SectorError) != HAL_OK){/* Error occurred while page erase */return (1);}return (0);}

修改FLASH_If_Write(__IO uint32_t* FlashAddress, uint32_t* Data ,uint32_t DataLength)函数

修改成如下：

/*** @brief  This function writes a data buffer in flash (data are 32-bit aligned).* @note   After writing data buffer, the flash content is checked.* @param  FlashAddress: start address for writing data buffer* @param  Data: pointer on data buffer* @param  DataLength: length of data buffer (unit is 32-bit word)   * @retval 0: Data successfully written to Flash memory*         1: Error occurred while writing data in Flash memory*         2: Written Data in flash memory is different from expected one*/
uint32_t FLASH_If_Write(__IO uint32_t* FlashAddress, uint32_t* Data ,uint32_t DataLength)
{uint32_t i = 0;for (i = 0; (i < DataLength) && (*FlashAddress <= (USER_FLASH_END_ADDRESS-4)); i++){/* Device voltage range supposed to be [2.7V to 3.6V], the operation willbe done by word */ FLASH_ProgramWord(*FlashAddress, *(uint32_t*)(Data+i));  /* Check the written value */if (*(uint32_t*)*FlashAddress != *(uint32_t*)(Data+i)){/* Flash content doesn't match SRAM content */return(2);}/* Increment FLASH destination address */*FlashAddress += 4;}return (0);
}

在flash_if.c末尾添加如下函数

void FLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data)
{/* Check the parameters */assert_param(IS_FLASH_ADDRESS(Address));/* If the previous operation is completed, proceed to program the new data */CLEAR_BIT(FLASH->CR, FLASH_CR_PSIZE);FLASH->CR |= FLASH_PSIZE_WORD;FLASH->CR |= FLASH_CR_PG;*(__IO uint32_t*)Address = Data;
}

在flash_if.h添加void FLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data)声明

/* Exported functions ------------------------------------------------------- */
void FLASH_If_Init(void);
uint32_t FLASH_If_Erase(uint32_t StartSector);
uint32_t FLASH_If_Write(__IO uint32_t* FlashAddress, uint32_t* Data, uint32_t DataLength);
uint16_t FLASH_If_GetWriteProtectionStatus(void);
uint32_t FLASH_If_DisableWriteProtection(void);//添加声明
void FLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data);
#endif  /* __FLASH_IF_H */

修改 FLASH_If_GetWriteProtectionStatus(void)函数

修改如下

/*** @brief  Returns the write protection status of user flash area.* @param  None* @retval 0: No write protected sectors inside the user flash area*         1: Some sectors inside the user flash area are write protected*/
uint16_t FLASH_If_GetWriteProtectionStatus(void)
{uint32_t UserStartSector = FLASH_SECTOR_1;/* Get the sector where start the user flash area */UserStartSector = GetSector(APPLICATION_ADDRESS);/* Check if there are write protected sectors inside the user flash area */if ((*(__IO uint16_t *)(OPTCR_BYTE2_ADDRESS) >> (UserStartSector/8)) == (0xFFF >> (UserStartSector/8))){ /* No write protected sectors inside the user flash area */return 1;}else{ /* Some sectors inside the user flash area are write protected */return 0;}
}

修改FLASH_If_DisableWriteProtection(void)函数

修改如下

/*** @brief  Disables the write protection of user flash area.* @param  None* @retval 1: Write Protection successfully disabled*         2: Error: Flash write unprotection failed*/
uint32_t FLASH_If_DisableWriteProtection(void)
{__IO uint32_t UserStartSector = FLASH_SECTOR_1, UserWrpSectors = OB_WRP_SECTOR_1;/* Get the sector where start the user flash area */UserStartSector = GetSector(APPLICATION_ADDRESS);/* Mark all sectors inside the user flash area as non protected */  UserWrpSectors = 0xFFF-((1 << (UserStartSector/8))-1);/* Unlock the Option Bytes */HAL_FLASH_Unlock();/* Disable the write protection for all sectors inside the user flash area */FLASH_OB_DisableWRP(UserWrpSectors, FLASH_BANK_1);/* Start the Option Bytes programming process. */  if (HAL_FLASH_OB_Launch( ) != HAL_OK){/* Error: Flash write unprotection failed */return (2);}/* Write Protection successfully disabled */return (1);
}

需在末尾处添加 FLASH_OB_DisableWRP(uint32_t WRPSector, uint32_t Banks)函数

HAL_StatusTypeDef FLASH_OB_DisableWRP(uint32_t WRPSector, uint32_t Banks)
{HAL_StatusTypeDef status = HAL_OK;/* Check the parameters */assert_param(IS_OB_WRP_SECTOR(WRPSector));assert_param(IS_FLASH_BANK(Banks));/* Wait for last operation to be completed */status = FLASH_WaitForLastOperation(50000);if(status == HAL_OK){ *(__IO uint16_t*)OPTCR_BYTE2_ADDRESS |= (uint16_t)WRPSector; }return status;
}

并在flash_if.h添加函数声明HAL_StatusTypeDef FLASH_OB_DisableWRP(uint32_t WRPSector, uint32_t Banks)；

/* Exported functions ------------------------------------------------------- */
void FLASH_If_Init(void);
uint32_t FLASH_If_Erase(uint32_t StartSector);
uint32_t FLASH_If_Write(__IO uint32_t* FlashAddress, uint32_t* Data, uint32_t DataLength);
uint16_t FLASH_If_GetWriteProtectionStatus(void);
uint32_t FLASH_If_DisableWriteProtection(void);//添加声明
void FLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data);
HAL_StatusTypeDef FLASH_OB_DisableWRP(uint32_t WRPSector, uint32_t Banks);#endif  /* __FLASH_IF_H */

修改GetSector(uint32_t Address)函数

修改如下：

/*** @brief  Gets the sector of a given address* @param  Address: Flash address* @retval The sector of a given address*/
static uint32_t GetSector(uint32_t Address)
{uint32_t sector = 0;if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_1) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_0)){sector = FLASH_SECTOR_0;  }else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_2) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_1)){sector = FLASH_SECTOR_1;  }else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_3) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_2)){sector = FLASH_SECTOR_2;  }else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_4) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_3)){sector = FLASH_SECTOR_3;  }else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_5) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_4)){sector = FLASH_SECTOR_4;  }else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_6) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_5)){sector = FLASH_SECTOR_5;  }else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_7) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_6)){sector = FLASH_SECTOR_6;  }else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_8) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_7)){sector = FLASH_SECTOR_7;  }else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_9) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_8)){sector = FLASH_SECTOR_8;  }else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_10) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_9)){sector = FLASH_SECTOR_9;  }else if((Address < ADDR_FLASH_SECTOR_11) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_10)){sector = FLASH_SECTOR_10;  }else/*(Address < FLASH_END_ADDR) && (Address >= ADDR_FLASH_SECTOR_11))*/{sector = FLASH_SECTOR_11;  }return sector;
}

ymodem.h

在ymodem.h文件添加头文件#include "stdint.h"

#include "stdint.h"
/* Define to prevent recursive inclusion -------------------------------------*/
#ifndef __YMODEM_H_
#define __YMODEM_H_

main.c文件

在main.c文件添加头文件#include "menu.h"

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "menu.h"

main()函数添加 FLASH_If_Init()和 Main_Menu ()函数

int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_USART1_UART_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */FLASH_If_Init();Main_Menu ();/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */
}

编译一下，已经没有错误了

（3）修改APP代码

打开APP工程，while（1）添加如下函数

int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 */SCB->VTOR = FLASH_BASE | 0x4000; //中断向量表偏移/* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();/* USER CODE BEGIN 2 *//* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_12);HAL_Delay(1000);}/* USER CODE END 3 */
}

从IAP的flash_if.h的宏定义可以看出，这里的APP起始地址为0x08004000

生成bin文件，复制

fromelf.exe --bin -o "$L@L.bin" "#L

修改FLASH烧录地址

设置完成后编译一下，生成bin文件

三、烧录、测试

打开secureCRT上位机软件，选好端口，设置好波特率，去掉RTS/CTS的勾，点击连接，如下图

点击选项，选择会话选项，弹出如下窗口，按下图设置好，点击确定

将IAP代烧录到开发板，代码开始执行后，如下图

在下方窗口输入1，此时串口不断接受到'C',如下图所示

选择传输，点击发送Ymodem

选择添加好APP生成的bin文件，点击确定

等待一段时间，等待擦除flash，就会完成传输，此时，在下方窗口输入3，即可运行APP

至此，全部工作已结束

其他待更新。。。。。。

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