原标题：STM32在线升级之 QiFreeUSBS

写在前面

作为 MCU程序开发者，我经常使用的下载方式是 SWD，然后就是串口。其实我们都知道还有其它的如 JTAG， ISP等常用下载方式，这就是萝卜白菜各有所爱了。我之所以钟情与 SWD下载主要是因为 SWD只要两根线就够了，而且支持在线调试。而串口下载其实更适合生产，而不是开发。

但是你有没有想过，一旦你的产品进入了终端用户手中，而突然有一天你发现其软件中有一个 BUG，影响又比较大，那么你会希望将已经卖出去的产品召回吗？或者你研发的是一个新产品，为了抢占市场，许多功能需一时半会还不能完善，可能是几个月，那么你愿意等几个月之后再推出产品吗？

由于是软件上的问题，所以我们很自然会想到让用户自己去升级软件，也就是。但其实我们开发常用的那几种下载方式并不适合终端用户，如果你让用户专门去买一个下载器，如果是我我肯定是不能接受的。我希望尽可能简单的升级方式，就好像手机刷系统一样，不需要什么下载器，一根 USB线搞定。

其实 ST早已经推出了基于 USB的升级方式，即 DFU。不过使用 ST的 DFU升级存在几个问题，且不说 ST自己的上位机是面向开发者的还是面向终端用户的，除非你乐于使用 ST的上位机软件进行升级，如果你是想自己开发一个上位机总不能只支持 Windows系统吧，而且现在苹果这么火，难道你就不想支持苹果系统吗？之前我自己做 DFU升级我就发现，上位机做出来之后驱动还是个问题。于是我觉得自己要另起炉灶了，这才有了现在的 USBS升级程序！

USBS的全称是："USB Storage"，具有一下特点：

一、只要你的操作系统支持 U盘原则上都可以使用，目前已经测试了 Windows、Ubuntu跟苹果；

二、可通过 PC端软件配置所使用的 IO并设置其余 IO的默认输出，也就是说检测 IO跟 指示 IO用户可以自定义；

三、自带不依赖外部 EEPROM的加密算法， 32B加密数据确保程序读到另外一颗 IC上不能运行；

四、为 App提供单独的加密算法(32B)，用户可通过 PC软件设置加密 "licence"。

那么下面我就来说是 PC端软件怎么使用。

USBS Beta的使用

软件稍后在介绍，这里先告诉大家怎么使用 USBS。

从网上下载的软件解压之后得到 ""目录，其中包含如下内容：

双击 "QiFreeUSBS.exe"运行配置程序，程序运行界面如下：

这个时候你要先做一件事，就是确定你自己使用哪个 IO来检测是否进行升级 (KEY)，以及你使用哪两个 IO来指示(LED)，KEY信号决定是升级固件还是引导 App，所以必须设置，LED仅仅是状态指示，可以不设置。如我现在的设置如下：

KEY : PD6 //低电平有效

LED1: PC12 //低电平有效

LED2: PA13 //低电平有效

配置好界面应该为：

注意，如果你希望 KEY为低电平的时候进行升级请讲 KEY后面的 Low选上！

然后点击 "Choose"选择 usbs目录下的 "QiFreeUSBS_V1.20.8_Beta.bin"文件，最后点击 "Signiture"就会在当前目录下生成 "USBS_QiFreeUSBS_V1.20.8_Beta.bin"文件，下面就是我们要想办法把这个新的 bin文件烧写到我们的 IC里边。由于我现在测试的板子使用 SWD下载需要 ，所以我在这里算用串口下载，下载工具为：MCUISP，这个工具相信很多人都用过。但如果直接下载 bin文件将会提示：

读出的选项字节:

A55AFF00FF00FF00FF00FF00FF00FF00

程序文件不是0x8000000和0x20000000区域的

所以我需要将 斌文件转成 hex文件。由于我电脑里边安装了 J-Link，所以我选择使用 J-Link进行转换。打开 "J-Flash ARM"，直接将 "USBS_QiFreeUSBS_V1.20.8_Beta.bin"拖到里边，当你看到下面这个界面的时候：

将 "Start address"设置为："08000000"，然后点击 OK。之后你讲看到下面这个界面：

如果你的 Address这里不是 8000000，那你肯定是操作错误了。然后选择下面的菜单：

保存成 hex文件就可以了。这样我就得到了文件： "USBS_QiFreeUSBS_V1.hex"，接下来就可以使用 MCUISP进行下载了。下载完成之后链接串口(USART1)，并打开 助手，重新上电将出现以下信息：

QiFreeUSBS version 1.20.8

* Author : merafour.blog.163.com

* Date : 2/26/2015

Date: 18:55:40--Apr 4 2015

F_SIZE:0200

KEY : PD_6

LED1: PC_12

LED2: PA_13

_low:1

key_low:1

Flash:256KB

swd:Enable

GPIOA:0000 Enable:0000

GPIOB:0000 Enable:0000

GPIOC:0000 Enable:0000

GPIOD:0000 Enable:0000

GPIOE:0000 Enable:0000

GPIOF:0000 Enable:0000

GPIOG:0000 Enable:0000

Board:QiFree

Date:2015.04.04 18:57

0x080000F0:V 1.20.8

main ...

而且可以看到 LED在闪烁。当然由于不是录制视频就只有我可以看到了。但是我选择了两个 LED，结果却只有一个 LED亮，原因是我把 SWD给选上了，而SWD使用了 PA13口，所以需要关闭 SWD即不勾选。此时连上 USB先可以在资源管理器中看到一个新的磁盘：

双击会提示格式化，

点击开始进行格式化，格式化完成之后将 mac目录下的 "USART.bin"文件拷贝进去，注意：必须是根目录，不要往里边存放其它文件！然后断开USB线，将可以从串口看到不停地在打印："QiFree USBS test..."。其main函数如下：

#define VectTabOffset 0x00005000

int main(void)

{

NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, VectTabOffset); // &__Vectors

delay_init();

NVIC_Configuration();

_init(115200);

while(1)

{

printf("QiFree USBS test...\r\n");

delay_ms(500);

}

}

为了使 App可以正常运行，我们还需要修改 Flash地址：

将 IROM1中的 0x8000000改为 0x8005000，如上图。

但有些人可能觉得 64KB太小，如果你是 128K或者 256K或者更大容量的可以通过升级到 Free版本使用更多的空间。

升级到 Free版本

保存前面的配置，将下拉框中的 “Beta”改为 “Update”，点击 "Choices"选择 usbs目录下的 "Update_QiFreeUSBS_V1.20.8_Free.bin"文件，在点击 "Signiture"就会在当前目录下生成 "USBS_Update_QiFreeUSBS_V1.20.8_Free.bin"文件。然后通过 USB先连接电脑，将新生成的 bin文件拷贝到磁盘根目录，然后断开 USB连接会将 USBS升级到 Free版本，升级过程中 LED会亮然后闪烁再灭掉，当你再次看到 LED闪烁时表示升级完成。如果你不关心 LED指示，将板子断电并在 USB没有连接的情况下上电等个 30秒就可以了。然后断电并重新连接 USB线之后在上电你就可以在格式化的时候看到显示的是你的 IC实际 Flash的大小了：

由于我用的是 512K Flash的 IC，所以显示 512KB。这样你就可以使用更多的空间了。

其它设置

也许你已经注意到配置软件界面上还有 “Licence”和 “Enable IO”可以勾选，勾选 “Licence”界面将变成：

也就是说此时需要提供 MCU的 ID号以便生成供 App使用的加密信息。并且此时 “User Licence”是可以设置的，点击 “Auto”将自动生成一个 Licence。然后 App中使用相同的算法跟 Licence计算加密信息在匹配，匹配不过则 App拒绝运行并提示错误，从而达到加密的目的。

如果你勾选 “Enable IO”将看到这样的界面：

你可以在这里设置每一个 IO口的电平。这是考虑到在某些应用中 USBS在运行时某些 IO需要特定的电平(而不是默认)而特别设计的。"Enable"跟"Value"都是十六进制数，每个 bit对应一个 GPIO，如果你是开发者我想你应该看得明白怎么去设置。

可能你还注意到在 usbs目录下还有一个 "Update_QiFreeUSBS_V1.20.8_Beta.bin"文件，该文件是用来将 USBS升级到 Beta版本。因为软件在升级的过程中可能由于某种原因修改 USBS自身使用的加密算法，而 Free版本需要 Beta版本提供加密信息，所以新版本推出如果直接升级到 Free版本可能会导致校验错误而使得程序不能继续往下运行。

最后需要说明的是，由于 USBS需要用到 USB接口，管脚为 PA11跟 PA12(请查阅 资料)，所以如果你用的 IC不支持 USB那么 USBS升级你是用不了的。

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