遠(yuǎn)程升級單片機(jī)程序怎么設(shè)計(jì)？

時(shí)間：2021-04-20 10:43:55

關(guān)鍵字：單片機(jī) 服務(wù)器遠(yuǎn)程升級

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[導(dǎo)讀]在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，遠(yuǎn)程IAP升級MCU的程序是一項(xiàng)非常有用的功能。

之前的文章中介紹過串口和U盤的IAP程序設(shè)計(jì)。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，遠(yuǎn)程IAP升級MCU的程序是一項(xiàng)非常有用的功能。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)程序問題或者需要更新程序時(shí)，只需要在服務(wù)器上對設(shè)備進(jìn)行升級，不需要在有專門的人員去現(xiàn)場進(jìn)行升級，節(jié)省人力物力。
要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程升級，首先要實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)基本功能： 1、Flash讀寫。不管是本地IAP還是遠(yuǎn)程IAP，這都是最基本的功能。 2、無線通訊。可通過WIFI、4G、以太網(wǎng)等多種方式來實(shí)現(xiàn)，根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目需求選擇。 3、通訊協(xié)議。常用的通訊協(xié)議有TCP、HTTP、FTP、MQTT等。其中HTTP、FTP和MQTT都屬于應(yīng)用層協(xié)議，都是基于TCP（傳輸層）來實(shí)現(xiàn)的。用戶也可以自己基于TCP編寫簡單的通訊協(xié)議來實(shí)現(xiàn)。
遠(yuǎn)程IAP與本地IAP的設(shè)計(jì)思路是一致的，都需要設(shè)計(jì)BOOT程序和APP程序。但也有一些需要注意的地方。主要是遠(yuǎn)程升級需要考慮網(wǎng)絡(luò)延遲甚至網(wǎng)絡(luò)中斷的問題。體現(xiàn)在以下幾方面： 設(shè)計(jì)程序緩存區(qū) 在內(nèi)部或外部存儲器開辟一塊區(qū)域，用于存儲分包接收到的程序數(shù)據(jù)。等到全部數(shù)據(jù)接收完畢后再一次性寫入到Flash進(jìn)行升級。這樣做有以下2點(diǎn)好處： 1.直接升級時(shí)間可能會比較長，影響用戶正常使用，增加緩存區(qū)設(shè)計(jì)可以大大減少升級時(shí)間。 2 .直接升級時(shí)，如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題，可能導(dǎo)致設(shè)備無法正常啟動變磚。增加緩存區(qū)設(shè)計(jì)后，即使升級數(shù)據(jù)傳輸失敗，也不影響設(shè)備的正常使用。健壯的通訊協(xié)議本地升級時(shí)數(shù)據(jù)傳輸出錯(cuò)的概率比較小。但遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)時(shí)就需要多考慮一些，比如前后兩包數(shù)據(jù)可能同時(shí)達(dá)到等。因此，設(shè)計(jì)通訊協(xié)議時(shí)，就要更嚴(yán)謹(jǐn)，服務(wù)器發(fā)送的指令和數(shù)據(jù)都需要設(shè)備的確認(rèn)回復(fù)。程序備份設(shè)計(jì) 即使有上面的各種設(shè)計(jì)的保障，也不能保證升級過程不會失敗。最好能夠設(shè)計(jì)一個(gè)程序備份區(qū)，在程序升級失敗時(shí)運(yùn)行備份區(qū)程序。下面介紹一種簡單的遠(yuǎn)程升級的步驟。

服務(wù)器發(fā)送升級請求指令。
設(shè)備回復(fù)收到請求升級指令。
服務(wù)器發(fā)送程序升級數(shù)據(jù)。（一般包含包頭、包號、總包數(shù)、分包的程序數(shù)據(jù)、校驗(yàn)）
設(shè)備收到程序數(shù)據(jù)后，確認(rèn)校驗(yàn)無誤，存儲到程序緩存區(qū)，并按包號回復(fù)服務(wù)器，防止出現(xiàn)傳輸包錯(cuò)亂。
服務(wù)器收到回復(fù)后再發(fā)送下一包數(shù)據(jù)，直至結(jié)束。
程序數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，服務(wù)器發(fā)送升級結(jié)束指令。
設(shè)備收到結(jié)束指令后，回復(fù)服務(wù)器。并在Flash指定位置寫入升級標(biāo)志，重啟進(jìn)入BOOT程序。
BOOT程序讀取升級標(biāo)志，若需要升級，則讀取程序緩存區(qū)數(shù)據(jù)，寫入到Flash中。
升級完畢，跳轉(zhuǎn)到Flash指定地址運(yùn)行。