Keil STM32L151 Bin文件的分層設計 boot app設計

ID:151861 · 發表于 2021-8-26 19:48

前言
  最近正在做一個使用STM32芯片開發一款門鎖的項目，大致需求為鎖有人臉、NFC、指紋、密碼和藍牙、4G通訊。
1 需要通過藍牙發送升級包來進行升級門鎖的功能
2 通過4G通訊遠程視頻對講
3 有人靠近后通過PIR啟動人臉識別
4 門鎖鎖芯為全自動上/解鎖功能
5 電源為鋰電池4.2V供電
  項目計劃選用STM32L151VDTX芯片，該芯片具有384kb Flash和48kb RAM，計劃將Flash分區如下
----------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                Flash分區

Flash分區:
  [Boot-20K] + [App-150K] + [AppBak-150K] + [Account-50K] + [Info-2K] + [Reserved-10K] + [Updata-2K]

門鎖分區:
  [Account-25K] + [Key-25K] + [Info-2K]
----------------------------------------------------------------------------------------------------

在使用中發現藍牙傳輸時(AES128加密)只能一次傳輸100多字節的包（96字節的負載包）再大發現手機app接收到的包將會分包收到導致部分包無法解密出來，所以在使用藍牙升級門鎖的app固件時將會有最大150Kb 的包大小需要傳輸，測試發現升級一次需要總時間為8分鐘左右。如果有一種方式將門鎖的app固件與常用的驅動等分離開來，后續升級將會快很多，所以有必要開發出一種固件分層并有boot、app、drive的工程。

設計思路：新建一個boot工程，一個app工程，一個沒有main函數的drive工程供app調用，甚至boot也可以調用。

一、bootloader工程

boot工程負責在MCU復位后判斷是否需要切換啟動分區（升級app）或者更新drive固件。在設計boot工程時考慮到工程不應該與具體的芯片品臺有關聯，所以工程的啟動文件需要修改成不調用SystemInit這個函數
; Reset handler routine
Reset_Handler PROC
               EXPORT  Reset_Handler          [WEAK]
      IMPORT  __main
      ;IMPORT  SystemInit
               ;LDR    R0, =SystemInit
               ;BLX    R0
               LDR    R0, =__main
               BX    R0
               ENDP

工程項目如上圖所示

Lib.c文件中通過函數指針將drive工程中的函數映射到本工程，LibLoad（）函數在main中調用后即可使用函數指針直接調用，代碼如下：
main.c文件如下：

int main(void)
{
      LibLoad();
      RW_And_ZI_Init();
      BspInit();

      printf("Bootloader\r\n");
      if(IsApplicationTrue())//判斷是否有App
      {
            printf(">Go App Success!\r\n");
            AppMain();
      }
      else
      {
            printf("App addr Error\r\n");
      }
      while(1);
}

Lib.c文件如下：

#include "Lib.h"

pFunction RW_And_ZI_Init;
pFunction Num_Inc;
pFunction Num_Dec;
pFunction Get_Num;
pFunction Get_Num1;
pFunction Get_Num_Addr;
pFunction Swap_Num;
pFunction My_Men_Copy;
pFunction BspInit;
SysTick SysTickInit;
pFunctionParam LogSendByte;
pFunction AppMain;
pFunctionReturn IsApplicationTrue;

void LibLoad(void)
{
  RW_And_ZI_Init =  (pFunction)*(uint32_t*)(0x0802A800+4*0);
      Num_Inc       =  (pFunction)*(uint32_t*)(0x0802A800+4*1);
      Num_Dec       =  (pFunction)*(uint32_t*)(0x0802A800+4*2);
      Get_Num       =  (pFunction)*(uint32_t*)(0x0802A800+4*3);
      Get_Num1    =  (pFunction)*(uint32_t*)(0x0802A800+4*4);
      Get_Num_Addr =  (pFunction)*(uint32_t*)(0x0802A800+4*5);
      Swap_Num    =  (pFunction)*(uint32_t*)(0x0802A800+4*6);
      My_Men_Copy =  (pFunction)*(uint32_t*)(0x0802A800+4*7);
      BspInit       =  (pFunction)*(uint32_t*)(0x0802A800+4*8);
      LogSendByte =  (pFunctionParam)*(uint32_t*)(0x0802A800+4*9);
      AppMain          = (pFunction)    *(uint32_t*)(0x0802A800+4*10);
      IsApplicationTrue = (pFunctionReturn) *(uint32_t*)(0x0802A800+4*11);
      SysTickInit =  (SysTick)*(uint32_t*)(0x0802A800+4*12);
}

Lib.h文件如下：

#include "stdio.h"
#include "string.h"
#include "stdarg.h"
#include "stdlib.h"
#include "stdint.h"
#include "string.h"

typedef  int (*pFunction)(void);
typedef  void (*SysTick)(uint32_t frequency,void *);
typedef void(*pFunctionParam)(char ch);
typedef uint8_t (*pFunctionReturn)(void);

extern pFunction RW_And_ZI_Init;
extern pFunction Num_Inc;
extern pFunction Num_Dec;
extern pFunction Get_Num;
extern pFunction Get_Num1;
extern pFunction Get_Num_Addr;
extern pFunction Swap_Num;
extern pFunction My_Men_Copy;
extern pFunction BspInit;
extern SysTick SysTickInit;
extern pFunctionParam LogSendByte;
extern pFunction AppMain;
extern pFunctionReturn IsApplicationTrue;

void LibLoad(void);