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[uCOS/RTOS] 零代码玩转OTA升级

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 楼主| akqbdlk 发表于 2020-6-22 09:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
代码, OTA, IO, AC, ST
本帖最后由 akqbdlk 于 2020-6-22 09:50 编辑

前言： 前边讲过stm32通用bootloader的实现方法，没有看过的，可以参考这一篇**：STM32通用Bootloader——FOTA：https://blog.csdn.net/sinat_31039061/article/details/106344081，这一篇将在上篇bootloader的基础上，介绍app如何通过多种固件下载器实现OTA升级。先看下演示视频，此视频演示了四种升级方式，分别是：
  • 阿里云物联网平台OTA
  • HTTP OTA
  • Ymodem OTA
  • 不用app，使用Bootloader中的Ymodem OTA

演示视频：https://www.bilibili.com/video/bv1zK411p7uH

此项目硬件使用的是STM32F429开发板，代码全部使用RT-Thread Studio搭积木的方式实现，仅仅改动了几行代码，开发效率非常高。
此项目的地址：https://gitee.com/Aladdin-Wang/RT-FOTA-STM32L431.git
使用到的软件包和组件：

1.准备工作1.1 新建工程

由于此项目使用的esp8266需要一个串口，我使用的是uart2，所以需要还需要配置uart2


增加uart接收缓冲区大小：

1.2 打开fal和at device软件包
打开fal软件包

配置sfud组件

配置SPI

配置fal_cfg.h
复制
  1. #ifndef _FAL_CFG_H_
    

  2. #define _FAL_CFG_H_
    

  3. ​
    

  4. #include <rtconfig.h>
    

  5. #include <board.h>
    

  6. ​
    

  7. #define FLASH_SIZE_GRANULARITY_16K   (4 * 16 * 1024)
    

  8. #define FLASH_SIZE_GRANULARITY_64K   (64 * 1024)
    

  9. #define FLASH_SIZE_GRANULARITY_128K  (7 * 128 * 1024)
    

  10. ​
    

  11. #define STM32_FLASH_START_ADRESS_16K  STM32_FLASH_START_ADRESS
    

  12. #define STM32_FLASH_START_ADRESS_64K  (STM32_FLASH_START_ADRESS_16K + FLASH_SIZE_GRANULARITY_16K)
    

  13. #define STM32_FLASH_START_ADRESS_128K (STM32_FLASH_START_ADRESS_64K + FLASH_SIZE_GRANULARITY_64K)
    

  14. /* ===================== Flash device Configuration ========================= */
    

  15. extern const struct fal_flash_dev stm32_onchip_flash_16k;
    

  16. extern const struct fal_flash_dev stm32_onchip_flash_64k;
    

  17. extern const struct fal_flash_dev stm32_onchip_flash_128k;
    

  18. extern struct fal_flash_dev nor_flash0;
    

  19. ​
    

  20. /* flash device table */
    

  21. #define FAL_FLASH_DEV_TABLE                                          \
    

  22. {                                                                    \
    

  23.     &stm32_onchip_flash_16k,                                         \
    

  24.     &stm32_onchip_flash_64k,                                         \
    

  25.     &stm32_onchip_flash_128k,                                        \
    

  26.     &nor_flash0,                                                     \
    

  27. }
    

  28. /* ====================== Partition Configuration ========================== */
    

  29. #ifdef FAL_PART_HAS_TABLE_CFG
    

  30. /* partition table */
    

  31. #define FAL_PART_TABLE                                                               \
    

  32. {                                                                                    \
    

  33.     {FAL_PART_MAGIC_WROD, "bootloader", "onchip_flash_16k",  0 , FLASH_SIZE_GRANULARITY_16K , 0}, \
    

  34.     {FAL_PART_MAGIC_WROD, "param",      "onchip_flash_64k",  0 , FLASH_SIZE_GRANULARITY_64K , 0}, \
    

  35.     {FAL_PART_MAGIC_WROD, "app",        "onchip_flash_128k", 0 , FLASH_SIZE_GRANULARITY_128K, 0}, \
    

  36.     {FAL_PART_MAGIC_WROD, "ef",         "W25Q128",           0 , 1024 * 1024, 0}, \
    

  37.     {FAL_PART_MAGIC_WROD, "download",   "W25Q128",          1024 * 1024 , 512 * 1024, 0}, \
    

  38.     {FAL_PART_MAGIC_WROD, "factory",    "W25Q128",          (1024 + 512) * 1024 , 512 * 1024, 0}, \
    

  39. }
    

  40. #endif /* FAL_PART_HAS_TABLE_CFG */
    

  41. ​
    

  42. #endif /* _FAL_CFG_H_ */

初始化spi flash和fal软件包
复制
  1. #include <rtthread.h>
    

  2. #include "spi_flash.h"
    

  3. #include "spi_flash_sfud.h"
    

  4. #include "drv_spi.h"
    

  5. ​
    

  6. #if defined(RT_USING_SFUD)
    

  7. static int rt_hw_spi_flash_init(void)
    

  8. {
    

  9.     __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
    

  10.     rt_hw_spi_device_attach("spi5", "spi50", GPIOF, GPIO_PIN_6);
    

  11. ​
    

  12.     if (RT_NULL == rt_sfud_flash_probe("W25Q128", "spi50"))
    

  13.     {
    

  14.         return -RT_ERROR;
    

  15.     }
    

  16. ​
    

  17.     return RT_EOK;
    

  18. }
    

  19. INIT_COMPONENT_EXPORT(rt_hw_spi_flash_init);
    

  20. #endif

复制
  1. int fs_init(void)
    

  2. {
    

  3.     /* partition initialized */
    

  4.     fal_init();
    

  5.     return 0;
    

  6. }
    

  7. INIT_ENV_EXPORT(fs_init);



配置at device软件包

1.3 配置中断重定向/**

复制
  1. * Function    ota_app_vtor_reconfig
    

  2.  * Description Set Vector Table base location to the start addr of app(RT_APP_PART_ADDR).
    

  3. */
    

  4. static int ota_app_vtor_reconfig(void)
    

  5. {
    

  6.     #define NVIC_VTOR_MASK   0x3FFFFF80
    

  7.     /* Set the Vector Table base location by user application firmware definition */
    

  8.     SCB->VTOR = 0x8020000 & NVIC_VTOR_MASK;
    

  9. ​
    

  10.     return 0;
    

  11. }
    

  12. INIT_BOARD_EXPORT(ota_app_vtor_reconfig);

烧录bootloader:
bootloader的制作方法请参考官方的教程https://www.rt-thread.org/document/site/application-note/system/rtboot/an0028-rtboot/或者https://blog.csdn.net/sinat_31039061/article/details/106344081

2.阿里云物联网平台OTA
注册 LinkPlatform 平台
创建产品
产品详情：
添加设备
添加自定义Topic
配置ali iotkit软件包
将刚才新建的阿里云设备信息填写到配置信息里：
将软件包的示例mqtt-example.c和ota_mqtt-example.c拷贝到applications目录备用
配置mbedtls软件包
更改ota_mqtt-example.c中的部分代码：



复制
  1. static int _ota_mqtt_client(void)
    

  2. {
    

  3. #define OTA_BUF_LEN        (16385)
    

  4. #define DEFAULT_DOWNLOAD_PART "download"
    

  5.     int rc = 0, ota_over = 0;
    

  6.     void *pclient = NULL, *h_ota = NULL;
    

  7.     iotx_conn_info_pt pconn_info;
    

  8.     iotx_mqtt_param_t mqtt_params;
    

  9. ​
    

  10.     // FILE *fp;
    

  11.     static char buf_ota[OTA_BUF_LEN];
    

  12.     const struct fal_partition * dl_part = RT_NULL;
    

  13. ​
    

  14.     // if (NULL == (fp = fopen("ota.bin", "wb+"))) {
    

  15.     //     EXAMPLE_TRACE("open file failed");
    

  16.     //     goto do_exit;
    

  17.     // }
    

  18. ​
    

  19.     /**< get device info*/
    

  20.     HAL_GetProductKey(g_product_key);
    

  21.     HAL_GetDeviceName(g_device_name);
    

  22.     HAL_GetDeviceSecret(g_device_secret);
    

  23.     /**< end*/
    

  24. ​
    

  25.     /* Device AUTH */
    

  26.     if (0 != IOT_SetupConnInfo(g_product_key, g_device_name, g_device_secret, (void **)&pconn_info)) {
    

  27.         EXAMPLE_TRACE("AUTH request failed!");
    

  28.         rc = -1;
    

  29.         goto do_exit;
    

  30.     }
    

  31. ​
    

  32.     /* Initialize MQTT parameter */
    

  33.     memset(&mqtt_params, 0x0, sizeof(mqtt_params));
    

  34. ​
    

  35.     mqtt_params.port = pconn_info->port;
    

  36.     mqtt_params.host = pconn_info->host_name;
    

  37.     mqtt_params.client_id = pconn_info->client_id;
    

  38.     mqtt_params.username = pconn_info->username;
    

  39.     mqtt_params.password = pconn_info->password;
    

  40.     mqtt_params.pub_key = pconn_info->pub_key;
    

  41. ​
    

  42.     mqtt_params.request_timeout_ms = 2000;
    

  43.     mqtt_params.clean_session = 0;
    

  44.     mqtt_params.keepalive_interval_ms = 60000;
    

  45.     mqtt_params.read_buf_size = OTA_MQTT_MSGLEN;
    

  46.     mqtt_params.write_buf_size = OTA_MQTT_MSGLEN;
    

  47. ​
    

  48.     mqtt_params.handle_event.h_fp = event_handle;
    

  49.     mqtt_params.handle_event.pcontext = NULL;
    

  50. ​
    

  51.     /* Construct a MQTT client with specify parameter */
    

  52.     pclient = IOT_MQTT_Construct(&mqtt_params);
    

  53.     if (NULL == pclient) {
    

  54.         EXAMPLE_TRACE("MQTT construct failed");
    

  55.         rc = -1;
    

  56.         goto do_exit;
    

  57.     }
    

  58.     h_ota = IOT_OTA_Init(g_product_key, g_device_name, pclient);
    

  59.     if (NULL == h_ota) {
    

  60.         rc = -1;
    

  61.         EXAMPLE_TRACE("initialize OTA failed");
    

  62.         goto do_exit;
    

  63.     }
    

  64. ​
    

  65. ​
    

  66.         do {
    

  67.             uint32_t firmware_valid;
    

  68. ​
    

  69.             EXAMPLE_TRACE("wait ota upgrade command....");
    

  70. ​
    

  71.             /* handle the MQTT packet received from TCP or SSL connection */
    

  72.             IOT_MQTT_Yield(pclient, 200);
    

  73. ​
    

  74.             if (IOT_OTA_IsFetching(h_ota)) {
    

  75.                 uint32_t last_percent = 0, percent = 0;
    

  76.                 char md5sum[33];
    

  77.                 char version[128] = {0};
    

  78.                 uint32_t len, size_downloaded, size_file;
    

  79.                 IOT_OTA_Ioctl(h_ota, IOT_OTAG_FILE_SIZE, &size_file, 4);
    

  80.                 /* Get download partition information and erase download partition data */
    

  81.                 if ((dl_part = fal_partition_find(DEFAULT_DOWNLOAD_PART)) == RT_NULL)
    

  82.                 {
    

  83.                     LOG_E("Firmware download failed! Partition (%s) find error!", "download");
    

  84.                     rc = -1;
    

  85.                     goto do_exit;
    

  86.                 }
    

  87. ​
    

  88.                 LOG_I("Start erase flash (%s) partition!", dl_part->name);
    

  89. ​
    

  90.                 if (fal_partition_erase(dl_part, 0, size_file) < 0)
    

  91.                 {
    

  92.                     LOG_E("Firmware download failed! Partition (%s) erase error!", dl_part->name);
    

  93.                     rc = -1;
    

  94.                     goto do_exit;
    

  95.                 }
    

  96.                 LOG_I("Erase flash (%s) partition success!", dl_part->name);
    

  97. ​
    

  98.                 rt_uint32_t content_pos = 0, content_write_sz;
    

  99. ​
    

  100.                 do {
    

  101. ​
    

  102.                     len = IOT_OTA_FetchYield(h_ota, buf_ota, OTA_BUF_LEN, 1);
    

  103.                     if (len > 0) {
    

  104.                         content_write_sz = fal_partition_write(dl_part, content_pos, (uint8_t *)buf_ota, len);
    

  105.                         if (content_write_sz !=  len)
    

  106.                         {
    

  107.                             LOG_I("Write OTA data to file failed");
    

  108. ​
    

  109.                             IOT_OTA_ReportProgress(h_ota, IOT_OTAP_BURN_FAILED, RT_NULL);
    

  110. ​
    

  111.                             goto do_exit;
    

  112.                         }
    

  113.                         else
    

  114.                         {
    

  115.                             content_pos = content_pos + len;
    

  116.                             LOG_I("receive %d bytes, total recieve: %d bytes", content_pos, size_file);
    

  117.                         }
    

  118.                     } else {
    

  119.                         IOT_OTA_ReportProgress(h_ota, IOT_OTAP_FETCH_FAILED, NULL);
    

  120.                         EXAMPLE_TRACE("ota fetch fail");
    

  121.                     }
    

  122. ​
    

  123.                     /* get OTA information */
    

  124.                     IOT_OTA_Ioctl(h_ota, IOT_OTAG_FETCHED_SIZE, &size_downloaded, 4);
    

  125.                     IOT_OTA_Ioctl(h_ota, IOT_OTAG_FILE_SIZE, &size_file, 4);
    

  126. ​
    

  127.                     last_percent = percent;
    

  128.                     percent = (size_downloaded * 100) / size_file;
    

  129.                     if (percent - last_percent > 0) {
    

  130.                         IOT_OTA_ReportProgress(h_ota, percent, NULL);
    

  131.                     }
    

  132.                     IOT_MQTT_Yield(pclient, 100);
    

  133.                 } while (!IOT_OTA_IsFetchFinish(h_ota));
    

  134. ​
    

  135.                 IOT_OTA_Ioctl(h_ota, IOT_OTAG_MD5SUM, md5sum, 33);
    

  136.                 IOT_OTA_Ioctl(h_ota, IOT_OTAG_VERSION, version, 128);
    

  137.                 IOT_OTA_Ioctl(h_ota, IOT_OTAG_CHECK_FIRMWARE, &firmware_valid, 4);
    

  138.                 if (0 == firmware_valid) {
    

  139.                     EXAMPLE_TRACE("The firmware is invalid");
    

  140.                 } else {
    

  141.                     EXAMPLE_TRACE("The firmware is valid");
    

  142.                     IOT_OTA_ReportVersion(h_ota, version);
    

  143. ​
    

  144.                     LOG_I("Download firmware to flash success.");
    

  145.                     LOG_I("System now will restart...");
    

  146. ​
    

  147.                     HAL_SleepMs(1000);
    

  148. ​
    

  149.                     /* Reset the device, Start new firmware */
    

  150.                     extern void rt_hw_cpu_reset(void);
    

  151.                     rt_hw_cpu_reset();
    

  152.                 }
    

  153. ​
    

  154.                 ota_over = 1;
    

  155.             }
    

  156.             HAL_SleepMs(2000);
    

  157.         } while (!ota_over);
    

  158. ​
    

  159.     HAL_SleepMs(1000);
    

  160. ​
    

  161. do_exit:
    

  162. ​
    

  163.     if (NULL != h_ota) {
    

  164.         IOT_OTA_Deinit(h_ota);
    

  165.     }
    

  166. ​
    

  167.     if (NULL != pclient) {
    

  168.         IOT_MQTT_Destroy(&pclient);
    

  169.     }
    

  170. ​
    

  171.     return rc;
    

  172. }

编译工程，将bin文件上传到阿里云：
阿里云不支持rbl格式的文件，直接将rt_ota_packaging_tool生成的rbl文件后缀改为bin，上传即可。
最后使用ali_ota_sample命令升级：

3.HTTP OTA和Ymodem OTA
配置ota_downloader软件包
如果暂时没有自己的服务器，可以使用MyWebServer进行测试：
配置完MyWebServer，可以打开浏览器输入IP地址查看：
使用http_ota命令进行http_ota升级：
使用ymodem_ota命令进行ymodem_ota升级：
4.不适用APP进行升级
rt-fota集成了ymodem_ota，上电短按恢复出厂设置按钮即可进入rt-fota命令行模式，通过ymodem_ota命令即可进行升级：
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