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[导读]之前给大家分享过IAP升级APP的例子,今天为大家分享一下远程升级单片机的设计思路。 在物联网应用中,远程IAP升级MCU的程序是一项非常有用的功能。


来源 | 嵌入式技术开发

之前给大家分享过IAP升级APP的例子,今天为大家分享一下远程升级单片机的设计思路。

在物联网应用中,远程IAP升级MCU的程序是一项非常有用的功能。当设备出现程序问题或者需要更新程序时,只需要在服务器上对设备进行升级,不需要在有专门的人员去现场进行升级,节省人力物力。

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远程升级的基础功能 要实现远程升级,首先要实现以下几个基本功能: 1.Flash读写 不管是本地IAP还是远程IAP,这都是最基本的功能。
2.无线通讯 可通过WIFI、4G、以太网等多种方式来实现,根据实际项目需求选择。
3.通讯协议 常用的通讯协议有TCP、HTTP、FTP、MQTT等。其中HTTP、FTP和MQTT都属于应用层协议,都是基于TCP(传输层)来实现的。用户也可以自己基于TCP编写简单的通讯协议来实现。
远程IAP与本地IAP的设计思路是一致的,都需要设计BOOT程序和APP程序。但也有一些需要注意的地方。主要是远程升级需要考虑网络延迟甚至网络中断的问题。体现在以下几方面:

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设计程序缓存区 在内部 或外部存储器开辟一块区域,用于存储分包接收到的程序数据。 等到全部数据接收完毕后再一次性写入到Flash进行升级。
这样做有以下2点好处: 1.直接升级时间可能会比较长,影响用户正常使用,增加缓存区设计可以大大减少升级时间。 2.直接升级时,如果网络出现问题,可能导致设备无法正常启动变砖。增加缓存区设计后,即使升级数据传输失败,也不影响设备的正常使用。

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健壮的通讯协议 本地升级时数据传输出错的概率比较小, 但远程设计时就需要多考虑一些,比如前后两包数据可能同时达到等。
因此,设计通讯协议时,就要更严谨,服务器发送的指令和数据都需要设备的确认回复。
同时,最好有一定的校验信息。,比较校验和CRC校验等。

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程序备份设计 即使有上面的各种设计的保障,也不能保证升级过程不会失败。 最好能够设计一个程序备份区,在程序升级失败时运行备份区程序。 下面介绍一种简单的远程升级的步骤:
  1. 服务器发送升级请求指令。
  2. 设备回复收到请求升级指令。
  3. 服务器发送程序升级数据。(一般包含包头、包号、总包数、分包的程序数据、校验)
  4. 设备收到程序数据后,确认校验无误,存储到程序缓存区,并按包号回复服务器,防止出现传输包错乱。
  5. 服务器收到回复后再发送下一包数据,直至结束。
  6. 程序数据发送完成后,服务器发送升级结束指令。
  7. 设备收到结束指令后,回复服务器。并在Flash指定位置写入升级标志,重启进入BOOT程序。
  8. BOOT程序读取升级标志,若需要升级,则读取程序缓存区数据,写入到Flash中。
  9. 升级完毕,跳转到Flash指定地址运行。


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