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[其他]【POS机 实验2】从今天开始,像使用U盘一样,USB升级固件(支持STM32、GD32F103系列) [复制链接]

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离线bxak
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2016-04-30
非原创,作者原贴从今天开始,像使用U盘一样,升级STM32原贴内容:

有没有想过,像使用U盘一样升级STM32固件,非常简单,非常方便
1:        插入电脑USB接口
2:        把升级固件拖到设备盘符
3:        升级完成


抛弃繁琐的USB DFU,抛弃落后的串口升级,让我们来谈谈U盘升级STM32

1. 为什么设计这个BOOT LOADER

在电子产品开发过程中,为了满足市场需要,经常是先开发出一个简单可用的版本,然后逐步迭代升级,修复bug,并增强系统功能
一个稳定,简单,安全的升级方式,就变得非常重要
对于嵌入式系统来说,常见的升级方式为
串口升级(私有协议或者X-Modem)
USB升级(DFU)
U盘升级(OTG)
网络升级
无线升级(OTA)
从技术来说,这几种升级方式大同小异,原理类似:都是一个Loader代理接收数据通道的数据,然后解密,烧录到FLASH中;但用户体验完全不同,拿串口升级来说,首先用户需要一个串口软件,然后对于没有硬件串口的PC来说,就需要一个USB转串口设备,对于不同PC平台,串口软件就不一样,这需要学习成本,过程繁琐;所以在一些需要用户自行升级远程设备的情况下,即便是通过电话指导,80%的用户仍然不知道怎么升级,导致失败

USB的DFU升级,也是类似的问题,它设计的初衷就是面向专业用户的,而不是小白!所以需要安装DFU软件,按照手册来一步步升级

OTA升级和网络升级,体验好些,可用做到无感升级,但不适合所有场景

而U盘升级,用户学习成本最低,U盘大家都知道,然后拷贝一个Bin文件进去,插入设备,重启设备,就完成升级了,非常简单。类似的变种,比如手机升级,是最先进的,直接将手机模拟成U盘,然后用户拷贝数据到手机,重启就好了,非常简单
在嵌入式系统中,还没这么方便的升级手段,虽然ARM的Mbed有一种类似的固件更新功能,但它是专门为调试器设计的,不能内嵌到用户MCU中
所以,我将手机升级的方案引入到嵌入式系统中,从而为大家提供一个实现稳定,安全,零学习成本的升级方案
经过一段时间的学习研究,有了这个USB MSD Bootloader

2. 功能特点

只占用15K FLASH空间
简单易用,直接拖拽文件进行固件升级,无需任何专业知识
采用USB大容量设备类,不用安装任何驱动
支持各种系统(Windows/Linux/Mac/Android)
不用开发任何上位机,提高产品效率
支持各种加密算法(AES256等),轻松安全升级
自动识别Bin,Hex,自定义加密固件(后缀为sec)文件
支持MD5文件校验机制,保证固件升级的完整性
显示设备升级状态信息
支持长文件名升级
多种措施保证系统健壮性,保证Bootloader不会被误擦除,保证APP合法性
支持用户自定义加密算法和完整校验算法,极致安全

3. 系统原理

系统开机上电后,Bootloader接管系统,初始化USB硬件,等待USB连接
Bootloader在启动后1秒内,检测USB是否连接PC:如果连接PC,则进入固件升级模式,执行第3步;超时则跳转第8步,尝试执行用户APP
Bootloader模拟成MSD设备,构建FAT16虚拟文件系统,U盘名为”Bootloader”,容量为100M,但具体实际可用空间,根据用户MCU来确定,建议不要复制除APP之外的无关文件
当用户复制文件到U盘时,Bootloader会判断文件后缀和判断文件size,如果size大于实际的MCU可用FLASH或者文件后缀不合法,则进入错误状态,更新状态文件,重新枚举USB
文件后缀和size通过检测后,Bootloader会截获PC发送文件数据流,并写入MCU 对应的Flash中
如果写入过程中出错,则终止操作,擦除APP内容,进入错误状态,更新状态文件,重新枚举USB
成功写入后,Bootloader更新状态文件,重新枚举USB,显示升级完成;但不会运行APP,只有拔掉USB后,再次重启,才会进入第8步,尝试运行APP
Bootloader检查APP固件的栈和入口函数合法性,只有通过检测后,才开始执行APP。检测判断条件是栈指针必须在RAM地址空间内,入口函数地址必须处于THUMB模式,并LSB为1
停止USB设备,关掉所有的中断,执行APP,APP开始接管系统

4. 支持芯片
STM32F101/3/5/7

GD32F103系列

最终效果如下面所示:








注:
1、目前实验发现hex格式不成功,bin格式没问题(请高手修正hex格式不成功问题
2、如果电脑自动安装驱动不成功,可以尝试用驱动人生(我的win7 64位笔记本,用驱动人生成功安装
MDK生成bin的方法http://blog.csdn.net/zhzht19861011/article/details/5927924



压缩包里有2个编译好的USB MSD Bootloader,根据实际使用晶振烧写对应的:
8MHz晶振:USB_Update_8MHz.hex
12MHz晶振:USB_Update_12MHz.hex




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【 POS机 实验1 】蓝牙控制LED,按键 开、关机,按键控制LED(单击、双击、长按)

【POS机 外篇】原来串口下载STM32、GD32程序也可以如此简单(MDK里一键串口自动下载)



[ 此帖被bxak在2016-04-30 12:54重新编辑 ]
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离线bxak

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USB固件升级(源代码)+ 说明 + 编译好的hex
百度云盘链接:http://pan.baidu.com/s/1eRUvfiE  密码:erm7


为了方便,可以做个USB转接板,不然老是插拔USB线也不爽啊




具体的使用方法截图













[ 此帖被bxak在2016-04-30 22:29重新编辑 ]
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只看该作者 2楼 发表于: 2016-04-30
Re:【POS机 实验2】从今天开始,像使用U盘一样,USB升级固件(支持STM32、GD32F103 ..
放在github上啊 补丁补丁补丁补丁

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謝謝分享!看起来很高级的样子
在线衰落人

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以資鼓勵,,,
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Re:【POS机 实验2】从今天开始,像使用U盘一样,USB升级固件(支持STM32、GD32F103 ..
该帖必火,前排占座,楼主的很牛B
离线ybjun

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太强了!又要囤一些刷卡器来搞了

内容来自Android手机客户端

离线jiqing
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只看该作者 7楼 发表于: 2016-04-30
Re:【POS机 实验2】从今天开始,像使用U盘一样,USB升级固件(支持STM32、GD32F103 ..
技术贴必顶,高大上的样子
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只看该作者 8楼 发表于: 2016-04-30
Re:【POS机 实验2】从今天开始,像使用U盘一样,USB升级固件(支持STM32、GD32F103 ..
是的,我试过,hex下载不进去

楼主留言:

hex格式显示下载成功,但实际上没烧写进去,
不过用bin格式没问题。
你能否修改程序让它完美些,
没看到原作者再回复那帖子了

离线zylmp

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只看该作者 9楼 发表于: 2016-04-30
Re:【POS机 实验2】从今天开始,像使用U盘一样,USB升级固件(支持STM32、GD32F103 ..
楼主这篇文章是转载的啊,我还以为是原创的呢
原文http://www.amobbs.com/thread-5638746-1-1.html?_dsign=5d15d7fe

楼主留言:

是转的,主题内容第一句有说明,
“从今天开始,像使用U盘一样,升级STM32”是链接,点击就可以打开了,
如果原创我早在标题大大注明了,O(∩_∩)O哈哈~