MCU字库升级方案

1万 · 2023-8-24 08:46

MCU字库升级
MCU（Microcontroller Unit）字库升级是指在嵌入式系统中使用的微控制器芯片中，对字库（字符集）进行更新或升级的过程。字库升级通常用于改进显示效果、支持新的字符集或语言、修复字形错误等。

下面是一个一般的MCU字库升级的步骤：

准备新的字库数据：获取新的字库数据文件，这可以是包含字符集的二进制文件、字库库文件或其他格式的数据。

备份原有字库：在进行字库升级之前，建议先备份原有的字库数据，以防止意外情况发生。

连接到目标设备：将目标设备（嵌入式系统）与计算机连接起来，以便进行字库升级。

选择升级方式：根据目标设备的支持和升级方式，选择适合的字库升级方式。这可能包括通过串口、USB接口、编程器或其他特定的升级接口进行升级。

烧录新的字库数据：使用相应的工具或软件，将新的字库数据烧录到目标设备的存储器中。具体的烧录过程可能因芯片型号、开发环境和升级方式而有所不同。

验证升级结果：在完成字库升级后，进行验证以确保新的字库数据已正确烧录到目标设备中。可以通过显示字符、文本输入或其他相关功能来验证字库升级的效果。

请注意，具体的MCU字库升级过程可能因芯片厂商、开发环境和目标设备而有所差异。在进行字库升级之前，建议查阅相关的文档、用户手册或参考资料，以了解特定芯片和开发环境的相关指导和建议。此外，字库升级也可能需要特定的工具、软件或开发环境的支持。

字库处理存储方法
flag区
固定在后256k起始地址，即0x08040000

typedef __packed struct
{
uint32_t exist_flag;
uint32_t fontlib_addr;
uint32_t fontlib_len;
uint8_t md5[16];
} font_upgrade_flags_t;
__attribute__((at(FONT_LIB_FLAG_ADDR))) volatile const font_upgrade_flags_t font_flags = {
.exist_flag = FONT_LIB_EXIST_FLAGS,
.fontlib_addr = FONT_LIB_START_ADDR,
};

字库版本(与固件一致)
作为一个变量，存在于字库的开头，即 0x08040800

__attribute__((at(FONT_LIB_START_ADDR))) volatile const uint32_t font_lib_version =
                                                      (DEVICE_VERSION_A_PRJ_NUM << 24) |
                                                      (DEVICE_VERSION_B_PRJ_STAGE << 16) |
                                                      (DEVICE_VERSION_C_MAJOR << 8) |
                                                      (DEVICE_VERSION_D_MINOR << 0);

字库数据bitmap
存放于".fontconst"的section，通过attribute给所有需要的bitmap加上属性
存放于字库版本之后，即0x08040804后都是字库数据

#define LV_ATTRIBUTE_LARGE_CONST __attribute__((section(".fontconst")))

校验
开机判断：
升级过程最后会将flag区的字库存在标记置位，开机初始化阶段会进行判断，如果存在
标记位不在
标记区内的地址不合法
长度不合法
线程不运行，异常停止

合法校验：
升级过程最后会将整个字库的MD5计算值保存到标记区，开机会进行一次计算校验
开机初始化阶段不判断MD5校验是否通过（如果打开会影响keil下载调试效率，最后也可打开）
当大包升级中心或上位机查询字库版本时，如MD5校验不通过，则status=1

示例代码
由于具体的MCU芯片和开发环境有很多种，每种芯片和开发环境可能都有不同的代码实现方式。以下是一个简单的示例代码，用于演示如何使用Arduino开发环境进行MCU字库升级的过程：

#include <Wire.h>

#define EEPROM_ADDRESS 0x50 // EEPROM的I2C地址

void setup() {
  Wire.begin(); // 初始化I2C总线
  Serial.begin(9600); // 初始化串口用于调试输出
}

void loop() {
  // 检测是否需要进行字库升级的触发条件，例如按下一个按钮或接收到特定的指令等

  // 备份原有字库数据
  backupFontData();

  // 获取新的字库数据
  byte newFontData[] = {0x00, 0x01, 0x02, ...}; // 替换为实际的新字库数据

  // 进行字库升级
  updateFontData(newFontData);

  // 验证升级结果
  if (verifyFontData(newFontData)) {
Serial.println("字库升级成功！");
  } else {
Serial.println("字库升级失败！");
  }

  // 延时等待下一次字库升级的触发条件
  delay(1000);
}

void backupFontData() {
  // 实现备份原有字库数据的代码
  // 将原有字库数据读取并保存到一个备份文件中
}

void updateFontData(byte* newFontData) {
  // 实现字库升级的代码
  // 将新的字库数据写入到MCU的存储器中，可以使用I2C总线或其他适合的接口进行通信和写入操作
  // 例如，使用Wire库的write函数将数据写入EEPROM
  for (int i = 0; i < sizeof(newFontData); i++) {
Wire.beginTransmission(EEPROM_ADDRESS);
Wire.write(i, newFontData);
Wire.endTransmission();
delay(5); // 延时等待写入完成
  }
}

bool verifyFontData(byte* newFontData) {
  // 实现验证升级结果的代码
  // 读取MCU存储器中的字库数据，并与新字库数据进行比较，确保升级结果正确
  // 返回true表示验证通过，返回false表示验证失败
}

请注意，上述示例代码仅供参考，具体的实现方式可能因芯片型号、开发环境和升级方式的不同而有所差异。在实际应用中，您需要根据您使用的具体芯片和开发环境的文档、用户手册或参考资料来编写适合的代码。
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