disPIC33 Bootloader 实例介绍

只看该作者 · 2019-12-3 00:45

本帖最后由 chenxiaolang 于 2019-12-3 09:46 编辑

MCHP的MCC工具集成了PIC16/PIC18的Bootloader生成器，通过勾选就能完成绝大部分工作；dsPIC33/PIC24/PIC32的Bootloader则是以库的方式提供，还未集成到图形界面。近期基于dsPIC33EP64MC204-I/PT进行了Bootloader调试，在这里分享一些经验。
1、Bootloader名为EZBL，鉴于附件太大不好上传，感兴趣的朋友可从MCHP官网自行下载。我调试用的实例工程在帖子最后面可下载参考。

2、下载EZBL加压后，可以看到下图中的文件

<1>、该Bootloader可支持多种通讯口：UART/IIC/USB
<2>、Bootloader的源码在ezbl_lib文件中，绝大部分是汇编码，所以正常使用是以库的形式加到工程里的，如果要研究具体如何实现的，可以查看源码
<3>、Bootloader的难点一般是在和App之间的地址分配、中断资源的分配，这些在help文件都有介绍，在本文后面也有简单描述

3、我使用的硬件平台是dsPIC33EP64MC204-I/PT，希望采用UART1实现在线升级，在步骤2图中的ex_boot_uart工程基础上更改满足需求。

由于这是个现成的Bootloader工程，需要改动地方非常少：一是修改MCU型号，二是修改硬件初始化文件。在硬件初始化时有两点需要注意：
<1>、配置字。配置字是MCU运行的一些基础参数，一旦有变化影响比较大，所以建议Bootloader和App程序采用完全一致的配置字，且放到bootloader工程中。（App功能不用在放了，即便放了编译也会报错，重复了）
<2>、时钟配置。采用和配置字一样的策略，放在Bootloader中初始化。（时钟配置是可以多次修改的，只是觉得没必要经常变）。

下面是dsPIC33EP64MC204_hal.c的截图，配置了LED pin脚、定时器1、UART1，详细情况请看附件源码。

main.c需要注意的一个地方如下图红色框。

这里需要说下Bootloader和App的存储和中断重映射，如下图所示，MCU上电肯定从初始地址跳转到Bootloader运行，而Bootloader占用了Timer1和UART1的中断向量，所以一旦有这两个外设中断发生，不论当前是否处于升级状态，程序肯定会跳转到Bootloader运行，这就导致App程序无法使用者两个外设。针对这种情况，EZBL提供解决办法：
<1>、Default IGT Remapping——Bootloader不使用的外设，通过重设置中断向量表，发生中断时直接跳转到App程序段。
<2>、ISR Reuse——对于Bootloader使用的外设，App可以通过API函数访问
<3>、Interrupt Forwarding——对于Bootloader使用的外设，如果<2>不方便，发生中断时Bootloader交给App处理。
也就是说实际应用是可选择<1>、<2>组合，或<1>、<3>组合。现在再看上图main.c中的红色框里三个函数就是为了实现<3>。（<1>是默认实现的，Bootloader不用的中断自然要重映射到App）

4、完成上述工作，编译链接，在ezbl_integration目录下得到如下两个文件，这是App工程需要的。

5、创建自己的App工程dsPIC33EP64MC204_App.X，把步骤4得到的ezbl_integration文件夹整个拷贝到该工程目录下，手动添加下面的文件

此时注意，App工程里不再需要配置字，也不要调用初始化时钟函数（Bootloader运行时已经初始化了）。为了便于观察和验证，App让LED按1Hz闪烁，UART1做一些简单收发工作。

6、使用PICkit3或ICD3烧写。其实EZBL提供了脚本式的上位机（在ezbl_integration目录下），在编译App工程时会根据ezbl_app.mk的配置进行升级（第一次编译肯定会升级失败，MCU里还没有Bootloader呢，所以肯定先烧写一次）.

编译时，如果连着板子且已烧写过Bootloader(或集成了Bootloader的App)，会启动升级，不需要这个功能可自行修改mk文件进行屏蔽。

7、在步骤6升级中，如果事先烧写了App程序，MCU当然运行在App程序段，而所有的中断控制权Bootloader都交出去了，那是如何回到Bootlaoder程序段再升级的呢？答案是：不能自动回去，需要手动复位或者App软复位。
结合刚才的问题，下面说一下如何脱离X IDE进行升级，在App工程ezbl_integration目录下是有升级的上位机的，但没有界面，通过执行批处理Update_App.bat实现。（升级用的目标文件是dsPIC33EP64MC204_App.X.production.bl2文件，是从编译连接后在dist目录下生成的，为了便于操作手动拷贝过来的，当然也可修改mk文件自动拷贝过来）