基于WiFi的車(chē)載終端遠程軟件升級方法

⑤Error(ERROR);

⑥OACK。

目前常用的是前5種。由于系統只需實(shí)現終端從數據采集設備上下載軟件文件，無(wú)需實(shí)現完整的TFTP協(xié)議，僅實(shí)現上述第1、3、4、5類(lèi)數據包功能即可。主要定義以下4個(gè)接口函數：

①RRQ發(fā)送接口函數定義：

void tftpReadQuerry(void);

該函數用于終端發(fā)送讀文件請求，數據采集設備收到該包將發(fā)送文件數據包給終端;

②數據包接收接口函數定義：

void tftp_recvpacket(void);

該函數用于接收數據采集設備發(fā)送到的包，根據包類(lèi)型分別對ERROR包、DATA包進(jìn)行處理。如果是ERROR包則需要重新傳輸文件，本次傳輸失敗。如果是DATA包，則校驗后根據包號存儲到FLASH指定位置，然后調用發(fā)送ACK函數回復ACK。掉包、錯包等的錯誤處理也在該函數執行;

③ACK發(fā)送接口函數定義：

void tftpSendAck(unsigned char BlockNo[2]);

該函數用于根據接收到的包的編號回復ACK。

④ERROR包接口函數定義：

void tftpSendErr(unsigned char BlockNo[2]);

該函數用于返回傳輸錯誤信息。

文件傳輸實(shí)現流程如下：

①數據采集設備在端口為69的UDP上等待終端發(fā)出讀文件請求包;

②終端通過(guò)UDP發(fā)送符合TFTP請求格式的RRQ包給數據采集設備;

③數據采集設備收到終端的這個(gè)請求包后，將直接發(fā)送DATA包給終端，這個(gè)DATA包中含數據采集設備選擇的TID作為UDP的源端口和終端的TID作為UDP目標端口，起始包號為1，往后包號逐次加1。

④終端接收來(lái)自數據采集設備的DATA包并回復ACK。直到請求完成。

傳輸過(guò)程中的掉包或包錯誤會(huì )導致重傳，重傳不超過(guò)三次，否則認為傳輸失敗。傳輸過(guò)程中的錯誤，會(huì )觸發(fā)發(fā)送ERROR包。ERROR包的錯誤代碼值供程序員分析使用。

(4)拷貝軟件到應用程序區

軟件正確的下載到臨時(shí)區后，需要拷貝到應用程序區。該部分關(guān)鍵部分在于STM32內嵌FLASH的擦除與讀寫(xiě)。

STM32F107內嵌FLASH是通過(guò)分頁(yè)機制來(lái)實(shí)現對尋址空間的擴展和FLASH頁(yè)面的使用和管理的。所以對FLASH的擦除操作需要按頁(yè)進(jìn)行擦除。即擦除FLASH不能擦除某一字節或一次擦除小于一頁(yè)(2048字節)。

FLASH擦除的具體步驟：

①解鎖FLASH編程控制寄存器;

②定位要擦除的扇區;

③寫(xiě)扇區擦除命令;

④等待命令執行完成;

⑤鎖定FLASH編程控制寄存器。

對FLASH執行寫(xiě)操作步驟如下：

①解鎖FLASH編程控制寄存器;

②向指定的地址寫(xiě)若干字數據;

③等待上一條命令執行完成;

④如果未寫(xiě)完數據，則遞增源地址和目標地址，重復步驟②和③;

⑤鎖定FLASH編程控制寄存器。

(5)軟件跳轉應用程序區

應用程序準備好后，程序需要從BOOT區跳轉到應用程序區首地址處執行應用程序。這里分為兩步：

①修改中斷向量表位置。由于STM32F107采用ARM Cortex—M3內核，該內核的系統控制空間中寫(xiě)中斷向量表的寄存器地址NVIC_VectTaD_ Addr為0xE000ED08，在該地址寫(xiě)入應用程序起始地址即可，本程序應用程序起始地址APP_START_ADDRESS為0x08005000。設計如下：

ldr r0，=0x08005000

ldr r1，=0xe000ed08

Str r0， [r1]

②跳轉到應用程序首地址處執行應用程序。該步驟完成堆棧指針和程序指針(PC)的修改。在上述匯編代碼之后，通過(guò)以下方式實(shí)現：

;從應用程序向量表中載入堆棧指針

ldr r1， [r0]

mov sp，r1

;從應用程序向量表中初始化程序指針(PC)，并跳轉到應用程序

;入口

ldr r0， [r0，#4]

bx r0

為保證軟件升級錯誤不導致系統崩潰，將終端程序隔離為引導程序(BOOT區程序)及應用程序兩部分，如單次軟件升級失敗仍可進(jìn)行再次升級。兩部分程序分別在Keil中編譯，并把BOOT區程序燒寫(xiě)在FLASH首地址0x08005000處，以便終端啟動(dòng)直接進(jìn)入BOOT區。用于應用程序編譯夾梟瓚ㄉ招吹刂肺應用程序區首地址，并生成bin文件以便直接下載到FLASH中即可運行。

結語(yǔ)

該方法實(shí)現了采用WiFi通信方式，通過(guò)TFTP協(xié)議將編譯后的軟件文件下載到終端設備，完成軟件升級的功能。在嵌入式系統領(lǐng)域，程序升級可以方便地對程序缺陷進(jìn)行彌補和修改，或對程序功能進(jìn)行擴充，運用該方法可極大提高產(chǎn)品的生存周期，節省對項目的維護成本和提高了開(kāi)發(fā)效率。

基于該方法已成功設計出可遠程在線(xiàn)升級程序的車(chē)輛管理系統。使用情況表明，該系統能穩定、可靠地工作，且為系統的維護節省了大量的工作量，對同類(lèi)型的嵌入式設備軟件在線(xiàn)升級設汁有很好的參考價(jià)值。