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写在前面 对于ZYNQ系列的板卡固化，可以通过JTAG接口，使用SDK固化到FLASH中，或者可将SD卡取出将SD卡中保存的固化工程进行修改，但在很多情况下，离线更新会很不方便，本文借鉴网上常见的远程更新QSPI FLASH的相关示例，对表贴式SD卡的应用程序进行了在线更新的操作适配，便于ZYNQ设备进行远程更新保存在表贴式SD卡中的固化程序。 传统SD卡与表贴SD卡区别 对于传统SD卡，直接将SD卡取出，使用读卡器进行脱机更新很方便，但是由于SD卡插拔时容易损坏，对于一些需要SD卡设备，但需要高可靠性的应用场景，使用传统的SD卡托很容易造成卡托和TF卡的脱落，很难保持SD卡长时间的稳定读取。 相比传统的SD卡，使用表贴式的SD卡，将会增加系统的可靠性和稳定性，这里硬件方案选择雷龙公司的NAND Flash（贴片式TF卡）CSNP4GCR01-AMW，产品说明如下： ![]()
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相比传统的SD卡，表贴式SD卡除了保留了SD卡大容量容易读写操作的特点外，在PCB板上的占用面积也相比传统表贴卡托的面积要小。对传统的SD卡的电路设计可实现快速替代。 程序简述说明 程序大体框架借鉴了正点原子的远程更新的例程架构，只对更新QSPI的部分进行改写替换，替换成对SD卡的固化程序进行更新的相关代码。本文使用的板卡为PYNQ-Z2，这里只是为了验证表贴SD卡的功能，使用转接板对传统的SD卡进行了替代。相关样片和转接板样品可在雷龙公司官网进行申请试用。 大致实现功能为：用 LWIP 协议栈的 tcp 协议实现远程更新 表贴SD卡的功能，当输入“ update”命令时更新 SD卡并反馈信息，当输入“ clear”命令时之前传输的数据无效。 硬件平台搭建 新建工程，创建 block design。添加ZYNQ7 IP，对zynq进行初始化配置，对应板卡配置勾选SD，UART以及ENET资源， ![]()
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如使用相同型号的板卡，可设置该部分为相同配置。 ![]()
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勾选DDR，并设置为PYNQZ2板卡的DDR的信息， ![]()
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取消勾选多余资源，点击OK，完成硬件设计。如下图： ![]()
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然后我们进行generate output product 然后生成HDL封装。这里没有进行使用PL资源，也不需要进行综合布局，在导出硬件时也不用包含bit流文件。 SDK软件部分打开SDK后，新建application project，这里为了方便lwip设置，可选用使用lwip的相关模板，这里选择lwip tcp回环测试模板，保存新建工程。 ![]()
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选中新建好的工程，选择右击选中设置板载支持包，除了勾选lwip的板级支持包外，还需勾选sd卡需要的文件模式支持包。 ![]()
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点击standalone下的xilffs，可以对文件系统进行配置，这里可以使能长文件名有效，改变勾选为true。 保留模板例程的中的platform配置文件，删除其余文件。 ![]()
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修改main.c文件修改main.c文件为如下： #include <stdio.h> #include "xparameters.h" #include "netif/xadapter.h" #include "platform.h" #include "platform_config.h" #include "lwipopts.h" #include "xil_printf.h" #include "sleep.h" #include "lwip/priv/tcp_priv.h" #include "lwip/init.h" #include "lwip/inet.h" #if LWIP_IPV6==1 #include "lwip/ip6_addr.h" #include "lwip/ip6.h" #else #if LWIP_DHCP==1 #include "lwip/dhcp.h" extern volatile int dhcp_timoutcntr; #endif #define DEFAULT_IP_ADDRESS "192.168.1.10" #define DEFAULT_IP_MASK "255.255.255.0" #define DEFAULT_GW_ADDRESS "192.168.1.1" #endif /* LWIP_IPV6 */ extern volatile int TcpFastTmrFlag; extern volatile int TcpSlowTmrFlag; void platform_enable_interrupts(void); void start_application(void); void print_app_header(void); int transfer_data(); struct netif server_netif; #if LWIP_IPV6==1 static void print_ipv6(char *msg, ip_addr_t *ip) { print(msg); xil_printf(" %s\n\r", inet6_ntoa(*ip)); } #else static void print_ip(char *msg, ip_addr_t *ip) { print(msg); xil_printf("%d.%d.%d.%d\r\n", ip4_addr1(ip), ip4_addr2(ip), ip4_addr3(ip), ip4_addr4(ip)); } static void print_ip_settings(ip_addr_t *ip, ip_addr_t *mask, ip_addr_t *gw) { print_ip("Board IP: ", ip); print_ip("Netmask : ", mask); print_ip("Gateway : ", gw); } static void assign_default_ip(ip_addr_t *ip, ip_addr_t *mask, ip_addr_t *gw) { int err; xil_printf("Configuring default IP %s \r\n", DEFAULT_IP_ADDRESS); err = inet_aton(DEFAULT_IP_ADDRESS, ip); if (!err) xil_printf("Invalid default IP address: %d\r\n", err); err = inet_aton(DEFAULT_IP_MASK, mask); if (!err) xil_printf("Invalid default IP MASK: %d\r\n", err); err = inet_aton(DEFAULT_GW_ADDRESS, gw); if (!err) xil_printf("Invalid default gateway address: %d\r\n", err); } #endif /* LWIP_IPV6 */ int main(void) { struct netif *netif; //设置开发板的MAC地址 unsigned char mac_ethernet_address[] = { 0x00, 0x0a, 0x35, 0x00, 0x01, 0x02 }; netif = &server_netif; init_platform(); print_app_header(); //初始化lwIP lwip_init(); //将网络接口添加到netif，并将其设置为默认值 if (!xemac_add(netif, NULL, NULL, NULL, mac_ethernet_address, PLATFORM_EMAC_BASEADDR)) { xil_printf("Error adding N/W interface\r\n"); return -1; } #if LWIP_IPV6==1 netif->ip6_autoconfig_enabled = 1; netif_create_ip6_linklocal_address(netif, 1); netif_ip6_addr_set_state(netif, 0, IP6_ADDR_VALID); print_ipv6("\n\rlink local IPv6 address is:", &netif->ip6_addr[0]); #endif /* LWIP_IPV6 */ netif_set_default(netif); //使能中断 platform_enable_interrupts(); //指定网络是否已启动 netif_set_up(netif); #if (LWIP_IPV6==0) #if (LWIP_DHCP==1) //创建新的DHCP客户端 dhcp_start(netif); dhcp_timoutcntr = 2; while (((netif->ip_addr.addr) == 0) && (dhcp_timoutcntr > 0)) xemacif_input(netif); if (dhcp_timoutcntr <= 0) { if ((netif->ip_addr.addr) == 0) { xil_printf("ERROR: DHCP request timed out\r\n"); assign_default_ip(&(netif->ip_addr), &(netif->netmask), &(netif->gw)); } } #else assign_default_ip(&(netif->ip_addr), &(netif->netmask), &(netif->gw)); #endif print_ip_settings(&(netif->ip_addr), &(netif->netmask), &(netif->gw)); #endif /* LWIP_IPV6 */ //启动应用程序 start_application(); while (1) { if (TcpFastTmrFlag) { tcp_fasttmr(); TcpFastTmrFlag = 0; } if (TcpSlowTmrFlag) { tcp_slowtmr(); TcpSlowTmrFlag = 0; } xemacif_input(netif); transfer_data(); } cleanup_platform(); return 0; } 添加remote_update.h文件#ifndef REMOTE_UPDATE_H_ #define REMOTE_UPDATE_H_ #include "xparameters.h" #include "xtime_l.h" #include "xstatus.h" #include <stdio.h> //服务器端口 #define SER_PORT 5678 //接收的最大文件大小16MB #define MAX_FLASH_LEN 16*1024*1024 void sent_msg(const char *msg); #endif 添加remote_update.c文件#include "remote_update.h" #include "xparameters.h" #include "ff.h" #include "string.h" #include <stdio.h> #include "lwip/err.h" #include "lwip/tcp.h" #include "xil_printf.h" u8 start_update_flag = 0; u8 rxbuffer[MAX_FLASH_LEN]; u32 total_bytes = 0; #define FILE_NAME "BOOT.bin" struct tcp_pcb *c_pcb; FATFS fs; void print_app_header() { xil_printf("-----SD remote update demo------\n"); } //挂载sd卡 void sd_mount(){ FRESULT status; BYTE work[FF_MAX_SS]; //挂载sd卡，注册文件系统对象 status=f_mount(&fs,"",1); if(status != FR_OK){ printf("%d\n",status); printf("It isn't FAT format\n"); f_mkfs("",FM_FAT32,0,work,sizeof work); f_mount(&fs,"",1); } } //写数据 void sd_write_data(u8 wr_dat[], u32 wr_len){ FIL fil; UINT bw; //创建或者打开文件 f_open(&fil,FILE_NAME,FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE | FA_READ); //移动读写指针 f_lseek(&fil, 0); //写数据 f_write(&fil,wr_dat,wr_len,&bw); //关闭文件 f_close(&fil); } //将接收到的BOOT.bin文件写入到SD中 int transfer_data() { char msg[60]; if (start_update_flag) { xil_printf("\r\nStart SD Update!\r\n"); xil_printf("file size of BOOT.bin is %lu Bytes\r\n", total_bytes); sprintf(msg, "file size of BOOT.bin is %lu Bytes\r\n",total_bytes); sent_msg(msg); sd_write_data(rxbuffer,total_bytes); xil_printf("SD Update finish!\n"); total_bytes = 0; } start_update_flag = 0; return 0; } //向客户端回送信息 void sent_msg(const char *msg) { err_t err; tcp_nagle_disable(c_pcb); if (tcp_sndbuf(c_pcb) > strlen(msg)) { err = tcp_write(c_pcb, msg, strlen(msg), TCP_WRITE_FLAG_COPY); if (err != ERR_OK) xil_printf("tcp_server: Error on tcp_write: %d\r\n", err); err = tcp_output(c_pcb); if (err != ERR_OK) xil_printf("tcp_server: Error on tcp_output: %d\r\n", err); } else xil_printf("no space in tcp_sndbuf\r\n"); } //接收回调函数 static err_t recv_callback(void *arg, struct tcp_pcb *tpcb, struct pbuf *p, err_t err) { struct pbuf *q; if (!p) { tcp_close(tpcb); tcp_recv(tpcb, NULL); xil_printf("tcp connection closed\r\n"); return ERR_OK; } q = p; if (q->tot_len == 6 && !(memcmp("update", p->payload, 6))) { start_update_flag = 1; sent_msg("\r\nStart SD Update\r\n"); } else if (q->tot_len == 5 && !(memcmp("clear", p->payload, 5))) { start_update_flag = 0; total_bytes = 0; sent_msg("Clear received data\r\n"); xil_printf("Clear received data\r\n"); } else { while (q->tot_len != q->len) { memcpy(&rxbuffer[total_bytes], q->payload, q->len); total_bytes += q->len; q = q->next; } memcpy(&rxbuffer[total_bytes], q->payload, q->len); total_bytes += q->len; } tcp_recved(tpcb, p->tot_len); pbuf_free(p); return ERR_OK; } err_t accept_callback(void *arg, struct tcp_pcb *newpcb, err_t err) { xil_printf("tcp_server: Connection Accepted\r\n"); c_pcb = newpcb; //保存连接的客户端PCB //设置接收回调 tcp_recv(c_pcb, recv_callback); tcp_arg(c_pcb, NULL); return ERR_OK; } int start_application() { struct tcp_pcb *pcb; err_t err; //挂载SD卡 sd_mount(); xil_printf("Successfully init SD\r\n"); print_app_header(); //创建TCP PCB pcb = tcp_new_ip_type(IPADDR_TYPE_ANY); if (!pcb) { xil_printf("Error creating PCB. Out of Memory\n\r"); return -1; } //绑定端口号 err = tcp_bind(pcb, IP_ANY_TYPE, SER_PORT); if (err != ERR_OK) { xil_printf("Unable to bind to port %d: err = %d\n\r", SER_PORT, err); return -2; } //此处不需要回调函数的任何参数 tcp_arg(pcb, NULL); //侦听连接 pcb = tcp_listen(pcb); if (!pcb) { xil_printf("Out of memory while tcp_listen\n\r"); return -3; } //指定用于传入连接的回调 tcp_accept(pcb, accept_callback); xil_printf("TCP server started @ port %d\n\r", SER_PORT); return 0; } 完成代码编写后，进行烧写验证。 下载验证打开网络调试助手，选择协议类型为TCP客户端，选择远程主机的IP地址和端口，选择需要加载的应用程序的bin文件，勾选加载文件数据源，点击发送。 ![]()
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发送完成后在发送框选择输入“update”更新SD卡的应用程序。
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串口终端中查看调试信息，表示SD卡程序更新完成。 ![]()
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使用读卡器查看贴片SD卡转接卡是否正常存储到SD卡中，读取文件可知已经正常写入。 ![]()
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将板卡启动模式调整至SD卡模式，上电重启板卡程序，观察到板卡程序成功启动。 ![]()
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———————————————— 如果看完文章之后还是有疑惑或不懂的地方，找深圳雷龙发展了解产品详情。
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