/* * bootloader.c * * Created on: 2022-4-24 * Author: Administrator */ #include "bootloader.h" #include "flash.h" #include "instruments.h" #include "stdio.h" #include "watchdog.h" #include "sev_usart.h" #include "LCD.h" static unsigned char head_buf[MSGLEN]={0}; unsigned char bin_buf[FRAME_SIZE]={0}; static unsigned char src_code[BIN_FILE_FRAME_SIZE]={0,0}; static unsigned char checkCnt = 0; static unsigned char MsgCnt = 0; static int infocrc_error = 0; // 信息段中92个有效字节的CRC校验出错 static int flashW_error = 0; //flash写入错误 static int boot_err_info = 0; //写flash过程中出现过错误 static int uart_Timeout_error = 0; //串口接收超时 static int Framecrc_error = 0; //帧尾CRC校验错误 static int uart_RecCnt_error = 0; //帧数接收错误 enum updata_flag updata_complete; //升级完成标志 uint32_t *const updataFlag = (uint32_t*)(0x10000000); #pragma pack(push,1) boot_shot_header head_info; #pragma pack(pop) extern struct rt_ringbuffer rb_usart2_rx; //字符串常量的定义 unsigned char state_info[][20]= { {"state_null"}, {"State_Pre"} , {"State_Check"} , {"State_Erease_Write"} , {"State_Crc_Record"} , {"state_Done"} , {"State_none"},//不需要升级 }; unsigned char *boot_error[]={ "err_time_out", "err_platform", "err_3times", "err_flash_write", "err_crc", "err_flash", "err_flash_bad", "err_not_first", }; /*---------------------------------升级数据协议--------------------------------- 7F 7E 00 CRC16 //MCU开机启动间隔一秒发送重启成功进入boot指令; 7F 7E 01 XX XX YY YY ... ... CRC16 //模块回复总包数 当前包数 数据,每包有效数据4096字节,每一包数据前面都有两个标签一个是总包数，一个是当前包序号 7F 7E 02 01 CRC16 //MCU接收成功 7F 7E 02 00 CRC16 //MCU接收失败 7F 7E 03 CRC16 //接收完成 */ uint8_t com_string[4][14]={ {0x55,0xAA,0x01,0x00,0x0c,0x01,0x00,0x02,0x00,0x00,0x00,0,}, {0x55,0xAA,0x01,0x00,0x0d,0x01,0x00,0x02,0x01,0x02,0x01,0,0,}, {0x55,0xAA,0x01,0x00,0x0d,0x01,0x00,0x02,0x01,0x02,0x00,0,0,}, {0x55,0xAA,0x01,0x00,0x0c,0x01,0x00,0x02,0x00,0x03,0x00,0,}, }; //字符串常量的定义 static uint32_t CRCAll = 0; unsigned char Date[10]=__TIME__;//记录升级日期 uint8

<think>好的，我现在需要处理用户关于嵌入式系统中Bootloader实现代码解析的查询，特别是涉及CRC校验、协议和数据传输的部分。首先，我得回顾用户提供的引用内容，看看有哪些相关信息可以利用。 用户提到的引用[2]和[3]提到了YMODEM协议，使用CRC校验确保数据传输的完整性。引用[1]详细说明了STM32的硬件CRC外设，这可能对代码实现有帮助。引用[4]和[5]讨论了U-Boot和Bootloader的通用性以及更新问题，这些背景信息可能对整体理解有帮助。 用户需要代码示例或解析，所以我的回答应该包含具体的实现步骤，比如初始化硬件CRC、数据接收处理、CRC验证，以及跳转应用程序的部分。可能需要分段解释每个部分的功能，并给出代码片段。同时，要确保代码符合用户提到的YMODEM协议和CRC校验的应用，如引用[2][3]所述。 另外，用户要求使用中文回答，行内公式用$...$，独立公式用$$...$$。虽然问题主要涉及代码和协议，但如果有数学表达式，比如CRC计算，可能需要应用这些格式。例如，CRC多项式如$CRC-16-CCITT$，可以写成行内公式。 需要注意引用文献的正确标注，比如在提到STM32的硬件CRC时引用[^1]，YMODEM协议部分引用[^2][^3]，U-Boot引用[^4]，Bootloader更新引用[^5]。 接下来，我需要组织回答的结构。首先概述Bootloader的关键模块，然后分点解析每个模块，包括代码示例和解释。之后生成相关问题，引导用户深入探讨。 在代码部分，可能需要展示初始化CRC、数据接收、校验处理以及跳转的伪代码或简化代码。例如，使用STM32的硬件CRC库函数，如HAL_CRC_Calculate()，如引用[1]提到的。同时，YMODEM协议的数据帧结构，如引用[2]中提到的SOH、包号、数据、CRC校验等字段，需要在代码解析中体现。 在数据传输部分，要强调错误检测和重传机制，如引用[3]所述，当CRC校验失败时请求重发数据包。 最后，生成的相关问题需要涵盖性能优化、协议对比、错误处理、安全机制和硬件CRC应用等方面，帮助用户进一步探索。 现在需要确保所有引用正确，代码示例符合用户的需求，并且语言清晰易懂。同时检查是否有遗漏的关键点，比如Bootloader的存储位置（引用[5]提到的被保护区域）以及UDS服务可能的相关性，但用户主要关注的是代码实现，所以可能不需要深入讨论UDS。 总结，回答应分为几个部分：关键模块概述、代码解析（包括CRC、协议、数据传输、跳转应用）、相关问题。每个部分结合引用内容，确保信息准确，并且代码示例贴合实际应用场景。</think>### 嵌入式 Bootloader 实现代码解析（CRC 校验、协议、数据传输） #### 1. Bootloader 关键模块概述 嵌入式 Bootloader 实现通常包含以下核心模块： - **通信协议**：如 YMODEM 协议，用于通过串口传输固件数据[^2]。 - **CRC 校验**：确保数据传输完整性，硬件 CRC 外设可加速计算（如 STM32 的 CRC 模块）。 - **数据写入与验证**：将接收的固件写入 Flash，并校验写入结果。 - **应用程序跳转**：通过函数指针跳转到用户程序入口。 --- #### 2. 代码解析与示例 ##### (1) CRC 校验实现 **硬件 CRC 初始化（STM32 示例）** ```c // 启用 CRC 外设时钟 __HAL_RCC_CRC_CLK_ENABLE(); // 计算数据块的 CRC 值 uint32_t Calculate_CRC(uint32_t *data, uint32_t len) { return HAL_CRC_Calculate(&hcrc, data, len); } ``` CRC 校验值用于验证 Flash 完整性（如 IEC60335 要求）。接收数据时，对比发送方和接收方的 CRC 值，若不一致则触发重传。 --- ##### (2) YMODEM 协议处理 **数据帧结构解析** YMODEM 数据帧包含以下字段： ``` | 帧头（SOH/STX） | 包号 | 包号反码 | 数据（128/1024 字节） | CRC 校验（2 字节） | ``` **关键代码逻辑** ```c // 接收数据帧并解析 uint8_t ymodem_receive_packet(uint8_t *buffer) { // 1. 读取帧头（SOH 或 STX） uint8_t header = uart_read_byte(); // 2. 读取包号及反码，验证一致性 uint8_t pkg_num = uart_read_byte(); uint8_t pkg_num_inv = uart_read_byte(); if (pkg_num != (0xFF - pkg_num_inv)) return ERROR; // 3. 读取数据块 uint16_t data_len = (header == SOH) ? 128 : 1024; uart_read_bytes(buffer, data_len); // 4. 计算 CRC 并校验 uint16_t received_crc = (uart_read_byte() << 8) | uart_read_byte(); uint16_t calculated_crc = Calculate_CRC((uint32_t*)buffer, data_len/4); if (received_crc != calculated_crc) return CRC_ERROR; return SUCCESS; } ``` 若校验失败，发送 `NAK` 请求重传[^3]。 --- ##### (3) 固件写入与跳转 **Flash 写入与验证** ```c void Write_Firmware(uint32_t addr, uint8_t *data, uint32_t len) { HAL_FLASH_Unlock(); for (uint32_t i = 0; i < len; i += 4) { HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_WORD, addr + i, *(uint32_t*)(data + i)); } HAL_FLASH_Lock(); // 验证写入内容 if (memcmp((void*)addr, data, len) != 0) Handle_Error(); } ``` **应用程序跳转** ```c void JumpTo_Application(uint32_t app_addr) { typedef void (*AppEntry)(void); AppEntry app_entry = (AppEntry)(*(volatile uint32_t*)(app_addr + 4)); // 重置栈指针 __set_MSP(*(volatile uint32_t*)app_addr); // 跳转 app_entry(); } ``` --- #### 3. 关键设计要点 - **协议健壮性**：YMODEM 支持大文件传输（1024 字节/包），需处理超时和重传[^2]。 - **硬件加速**：STM32 硬件 CRC 可将计算时间缩短至 $T_{\text{CRC}} = N_{\text{bytes}} \times T_{\text{cycle}}$。 - **安全机制**：Bootloader 需存储在写保护的 Flash 区域，防止意外擦除。 ---