Keil STM32L151 Bin文件的分层设计 boot app设计

ID:151861 · 发表于 2021-8-26 19:48

前言
  最近正在做一个使用STM32芯片开发一款门锁的项目，大致需求为锁有人脸、NFC、指纹、密码和蓝牙、4G通讯。
1 需要通过蓝牙发送升级包来进行升级门锁的功能
2 通过4G通讯远程视频对讲
3 有人靠近后通过PIR启动人脸识别
4 门锁锁芯为全自动上/解锁功能
5 电源为锂电池4.2V供电
  项目计划选用STM32L151VDTX芯片，该芯片具有384kb Flash和48kb RAM，计划将Flash分区如下
----------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                Flash分区

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

门锁分区:
  [Account-25K] + [Key-25K] + [Info-2K]
----------------------------------------------------------------------------------------------------

在使用中发现蓝牙传输时(AES128加密)只能一次传输100多字节的包（96字节的负载包）再大发现手机app接收到的包将会分包收到导致部分包无法解密出来，所以在使用蓝牙升级门锁的app固件时将会有最大150Kb 的包大小需要传输，测试发现升级一次需要总时间为8分钟左右。如果有一种方式将门锁的app固件与常用的驱动等分离开来，后续升级将会快很多，所以有必要开发出一种固件分层并有boot、app、drive的工程。

设计思路：新建一个boot工程，一个app工程，一个没有main函数的drive工程供app调用，甚至boot也可以调用。

一、bootloader工程

boot工程负责在MCU复位后判断是否需要切换启动分区（升级app）或者更新drive固件。在设计boot工程时考虑到工程不应该与具体的芯片品台有关联，所以工程的启动文件需要修改成不调用SystemInit这个函数
; 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

工程项目如上图所示

Lib.c文件中通过函数指针将drive工程中的函数映射到本工程，LibLoad（）函数在main中调用后即可使用函数指针直接调用，代码如下：
main.c文件如下：

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

      printf("Bootloader\r\n");
      if(IsApplicationTrue())//判断是否有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);