遠(yuǎn)程升級(jí)單片機(jī)程序設(shè)計(jì)思路
[導(dǎo)讀]之前給大家分享過IAP升級(jí)APP的例子，今天為大家分享一下遠(yuǎn)程升級(jí)單片機(jī)的設(shè)計(jì)思路。 在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，遠(yuǎn)程IAP升級(jí)MCU的程序是一項(xiàng)非常有用的功能。
來源 | 嵌入式技術(shù)開發(fā)
之前給大家分享過IAP升級(jí)APP的例子，今天為大家分享一下遠(yuǎn)程升級(jí)單片機(jī)的設(shè)計(jì)思路。
在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，遠(yuǎn)程IAP升級(jí)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(duì)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)，不需要在有專門的人員去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行升級(jí)，節(jié)省人力物力。
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遠(yuǎn)程升級(jí)的基礎(chǔ)功能 要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程升級(jí)，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(jiǎn)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(jí)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：
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設(shè)計(jì)程序緩存區(qū) 在內(nèi)部 或外部存儲(chǔ)器開辟一塊區(qū)域，用于存儲(chǔ)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(jí)。這樣做有以下2點(diǎn)好處： 1.直接升級(jí)時(shí)間可能會(huì)比較長(zhǎng)，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(jí)時(shí)間。 2.直接升級(jí)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(dòng)變磚。增加緩存區(qū)設(shè)計(jì)后，即使升級(jí)數(shù)據(jù)傳輸失敗，也不影響設(shè)備的正常使用。
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健壯的通訊協(xié)議 本地升級(jí)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)。
同時(shí)，最好有一定的校驗(yàn)信息。，比較校驗(yàn)和，CRC校驗(yàn)等。
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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(jí)過程不會(huì)失敗。 最好能夠設(shè)計(jì)一個(gè)程序備份區(qū)，在程序升級(jí)失敗時(shí)運(yùn)行備份區(qū)程序。 下面介紹一種簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)程升級(jí)的步驟：- 服務(wù)器發(fā)送升級(jí)請(qǐng)求指令。
- 設(shè)備回復(fù)收到請(qǐng)求升級(jí)指令。
- 服務(wù)器發(fā)送程序升級(jí)數(shù)據(jù)。（一般包含包頭、包號(hào)、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(chǔ)到程序緩存區(qū)，并按包號(hào)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(jí)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(jí)標(biāo)志，重啟進(jìn)入BOOT程序。
- BOOT程序讀取升級(jí)標(biāo)志，若需要升級(jí)，則讀取程序緩存區(qū)數(shù)據(jù)，寫入到Flash中。
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升級(jí)完畢，跳轉(zhuǎn)到Flash指定地址運(yùn)行。
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