|
到目前為止，“自己用C語言寫 xxx serial bootloader"已經有7篇博文了，7篇博文，7款不同的MCU。今天給大家介紹第8款MCU的串口bootloader, 也就是NXP S32K116 serial boot-loader。 NXP S32K116 是ARM Cortex-M0 內核的32-bit MCU。 有豐富的外設，卓越的性能以及成熟的工具鏈。特別是NXP的Processor Expert，一個非常不錯的工具。我的這個bootloader 的底層驅動都是用Processor Expert自動生成的。我只需要寫中間層和bootloader應用層的代碼?？赐闟32Kxxx datasheet和S32Kxxx reference manual，才開始寫bootloader，整個實現(xiàn)過程除了"bootloader jumping to application"卡了一段時間，一切都非常順利。Processor Expert確實可以節(jié)省不少時間。但NXP S32Kxxx 開發(fā)環(huán)境也有不足的地方，比如IDE S32DS （S32 design studio） 非常慢，電腦配置不高的話容易卡死。還有就是S32DS 不支持simulator debug。 一定要有硬件板才可以debug. Bootloader 是獨立的一個程序，和Application分別存儲在ROM中不同的區(qū)間，不能有重疊。我的S32K116 bootloader 是放置在頭部，區(qū)間范圍為：0x00000000~0x00003FFF. Application的區(qū)間范圍為：0x00004000~0x0001FFFF. 為此分別對Bootloader 和Application的linker script做了一下改動。 Bootloader linker script 的改動如下： MEMORY { /* Flash */ m_interrupts (RX) : ORIGIN = 0x00000000, LENGTH = 0x000000C0 m_flash_config (RX) : ORIGIN = 0x00000400, LENGTH = 0x00000010 m_text (RX) : ORIGIN = 0x00000410, LENGTH = 0x00003BF0 /* SRAM_L */ /* SRAM_U */ m_data (RW) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 0x000020C0 m_data_2 (RW) : ORIGIN = 0x200020C0, LENGTH = 0x00001740 } Application linker script 的改動如下： MEMORY { /* Flash */ m_interrupts (RX) : ORIGIN = 0x00004000, LENGTH = 0x000000C0 m_flash_config (RX) : ORIGIN = 0x00004400, LENGTH = 0x00000010 m_text (RX) : ORIGIN = 0x00004410, LENGTH = 0x0001BBF0 /* SRAM_L */ m_custom (RW) : ORIGIN = 0x1FFFFC00, LENGTH = 0x00000400 /* SRAM_U */ m_data (RW) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 0x000020C0 m_data_2 (RW) : ORIGIN = 0x200020C0, LENGTH = 0x00001740 } Bootloader實現(xiàn)Application的更新需要上位機的協(xié)助，上位機一般是PC端的host 軟件工具。我的S32K116 bootloader 使用的上位機是HyperTerminal. HyperTerminal 可以建立串口連接，傳輸Application 的Hex文件。并可以配置傳輸方式為每發(fā)送一行delay 50ms, 這樣可以預留時間讓bootloader處理數(shù)據(jù)完成燒寫。使用HyperTerminal可以省掉開發(fā)專門的上位機時間，但是由于傳送方式是純文本發(fā)送，沒有使用協(xié)議，沒有應答機制。某種意義上講是不可靠的。并且速度慢，一般不可以用于量產產品，只能用于學習或內部人員使用。 Bootloader程序是MCU的程序，MCU一上電就進入Bootloader。Bootloader程序先完成CLOCK， PIN， UART 初始化，然后就運行一個Bootloader狀態(tài)機，狀態(tài)機如下所示： switch (bootState) { case BOOT_HANDSHAKE: mbootStatus = M_Bootloader_Handshake(); if (mbootStatus == BT_OK) { bootState = BOOT_INIT; } else if (mbootStatus == BT_HS_TIMEOUT) { mbootStatus = BT_DONE; bootState = BOOT_JUMPTO_APP; } break; case BOOT_INIT: LPUART_DRV_SendDataPolling(INST_LPUART1,(uint8_t*)bootInitMsg,strlen((char*)bootInitMsg)); mbootStatus = M_Bootloader_Init(); if (mbootStatus == BT_OK) { LPUART_DRV_SendDataPolling(INST_LPUART1,(uint8_t*)bootJobDoneMsg,strlen((char*)bootJobDoneMsg)); bootState = BOOT_ERASE; } break; case BOOT_ERASE: LPUART_DRV_SendDataPolling(INST_LPUART1,(uint8_t*)bootEraseMsg,strlen((char*)bootEraseMsg)); mbootStatus = M_Bootloader_Erase(); if (mbootStatus == BT_OK) { LPUART_DRV_SendDataPolling(INST_LPUART1,(uint8_t*)bootJobDoneMsg,strlen((char*)bootJobDoneMsg)); bootState = BOOT_RECEIVE; LPUART_DRV_SendDataPolling(INST_LPUART1,(uint8_t*)bootPrgmMsg,strlen((char*)bootPrgmMsg)); } break; case BOOT_RECEIVE: mbootStatus = M_Bootloader_Receive(); if (mbootStatus == BT_OK) { LPUART_DRV_SendDataPolling(INST_LPUART1,(uint8_t*)bootFbHdrMsg,strlen((char*)bootFbHdrMsg)); LPUART_DRV_SendDataPolling(INST_LPUART1,(uint8_t*)lineRcdBuf,LINE_RECORD_BUF_SIZE); bootState = BOOT_PROGRAM; } break; case BOOT_PROGRAM: mbootStatus = M_Bootloader_Write(); if (mbootStatus == BT_BUSY) { bootState = BOOT_RECEIVE; } else if (mbootStatus == BT_OK) { bootState = BOOT_PREJUMP; } break; case BOOT_PREJUMP: mbootStatus = Prejump_To_Application(); if (mbootStatus == BT_OK) { bootState = BOOT_JUMPTO_APP; LPUART_DRV_SendDataPolling(INST_LPUART1,(uint8_t*)bootPrgmDoneMsg,strlen((char*)bootPrgmDoneMsg)); } break; case BOOT_JUMPTO_APP: mbootStatus = BT_DONE; //LPUART_DRV_Deinit(INST_LPUART1); //Jump_To_Application(*((uint32_t*)APP_START_ADDRESS),*((uint32_t*)APP_JUMP_ADDRESS)); break; default: break; } 總共7個狀態(tài)：BOOT_HANDSHAKE，BOOT_INIT，BOOT_ERASE，BOOT_RECEIVE，BOOT_PROGRAM，BOOT_PREJUMP，BOOT_JUMPTO_APP。 BOOT_INIT: 初始化flash, 成功就切換狀態(tài)為BOOT_ERASE，出錯就重啟?！ ?/p> BOOT_ERASE：擦除flash的Application區(qū)間，成功就切換狀態(tài)BOOT_RECEIVE，出錯就重啟?！ ?/p> BOOT_RECEIVE：接收Hex數(shù)據(jù)，每成功接收一行數(shù)據(jù)，就切換狀態(tài)為BOOT_PROGRAM，出錯就重啟?！ ?/p> BOOT_PROGRAM：解析數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)ready就完成燒寫，如果數(shù)據(jù)是最后一行數(shù)據(jù)，就切換狀態(tài)為BOOT_PREJUMP，否則切回BOOT_RECEIVE，出錯就重啟?！ ?/p> BOOT_PREJUMP: 檢查數(shù)據(jù)并處理未處理的數(shù)據(jù)，成功則切換狀態(tài)為BOOT_JUMPTO_APP，出錯就重啟?！ ?/p> BOOT_JUMPTO_APP: 設置Application中斷向量，設置Application的Stack首地址。跳轉到Application Reset 向量地址。 Jump_To_Application這個函數(shù)功能很簡單，卻花了很多時間，Application已經燒寫完成，始終無法跳轉過去，包括NXP官網上bootloader例程的跳轉方法也不行，后來經過不斷試錯，總算成功了，最終實現(xiàn)如下： void Jump_To_Application(uint32_t userSP) { void (*entry)(void); uint32_t pc; if(userSP == 0xFFFFFFFF) { return; } else { /* Set up stack pointer */ __asm("msr msp, r0"); __asm("msr psp, r0"); /* Relocate vector table */ S32_SCB->VTOR = (uint32_t)APP_START_ADDRESS; /* Jump to application PC */ pc = *((volatile uint32_t *)(APP_START_ADDRESS + 4)); entry = (void (*)(void))pc; entry(); } } Bootloader 的開發(fā)環(huán)境： IDE： S32DS Compiler： S32DS 自帶的gcc Hardware: S32K116 EVB SDK: S32DS/S32SDK_S32K116_EAR_1.8.7 |
|
|
