如何通过SD卡和ymodem串口升级固件

RTThread物联网操作系统 2020-09-04 4243

描述

1.文件系统简介

1.1 DFS 简介

DFS（ Device File System）是一种抽象的文件机制，RT-Thread中对文件系统的相关操作实际上都是通过操作DFS实现，也就是说DFS是对各种文件系统的抽象。DFS使的其他部分无须关心不同文件系统之间的差异，使得RT-Thread可以支持多种类型的文件系统。

1.2 DFS 框架

RT-Thread DFS 组件的主要功能特点有：

为应用程序提供统一的 POSIX 文件和目录操作接口：read、write、poll/select 等。

支持多种类型的文件系统，如 FatFS、RomFS、DevFS 等，并提供普通文件、设备文件、网络文件描述符的管理。

支持多种类型的存储设备，如 SD Card、SPI Flash、Nand Flash 等。

DFS 的层次架构如下图所示，主要分为 POSIX 接口层、虚拟文件系统层和设备抽象层。

SD卡

1.3 elm-FAT文件系统简介

FatFs 是一个通用的文件系统(FAT/exFAT)模块，用于在小型嵌入式系统中实现FAT文件系统。

1.4 使用流程

初始化 DFS 组件。

初始化具体类型的文件系统。

在存储器上创建块设备。

格式化块设备。

挂载块设备到 DFS 目录中。

当文件系统不再使用，可以将它卸载

1.5 注册elm-FAT文件系统

elm-FAT文件系统注册过程如下图所示：

SD卡

1.6 挂载elm-FAT文件系统

1void sd_mount(void *parameter) 2{ 3 while (1) 4 { 5 rt_thread_mdelay(500); 6 if(rt_device_find("sd0") != RT_NULL) 7 { 8 if (dfs_mount("sd0", "/fatfs", "elm", 0, 0) == RT_EOK) 9 { 10 LOG_I("sd card mount to '/fatfs'"); 11 break; 12 } 13 else 14 { 15 LOG_W("sd card mount to '/fatfs' failed!"); 16 } 17 } 18 } 19} 20 21int stm32_sdcard_mount(void) 22{ 23 rt_thread_t tid; 24 25 tid = rt_thread_create("sd_mount", sd_mount, RT_NULL, 26 1024, RT_THREAD_PRIORITY_MAX - 2, 20); 27 if (tid != RT_NULL) 28 { 29 rt_thread_startup(tid); 30 } 31 else 32 { 33 LOG_E("create sd_mount thread err!"); 34 } 35 return RT_EOK; 36} 37INIT_APP_EXPORT(stm32_sdcard_mount);

在文件系统操作表中找出elm文件系统

检查"/fatfs"路径是否存在

检查elm文件系统是否已经挂载在文件系统表中

检查文件系统表是否有空余，如果有，把空余地址指向elm文件系统

注册文件系统

调用elm文件系统的挂载接口

1.7 测试elm-FAT文件系统

SD卡

2.设计界面

使用TouchGFX 4.14.0 Designer添加设置界面。增加进度条，和两个按钮，以及固件版本和更新时间的记录（记录环境变量使用的是easyflash软件包）。我这个界面设计的比较简陋，重在实现功能，审美好的人，欢迎重新设计这个界面。

依然利用TouchGFX的MVP架构，将UI命令传递到后台。
参考前边的文章：【DIY数字仪表】使用TouchGFX的MVP架构来实现GUI和硬件的双向交互（2）

3.添加sd卡或者spi flash拷贝到SDRAM的代码

1bool TouchGFXHAL::blockCopy(void* RESTRICT dest, const void* RESTRICT src, uint32_t numBytes) 2{ 3 uint32_t dataOffset = (uint32_t)src; 4 if (dataOffset >= 0x90000000 && dataOffset < 0x92000000) 5 { 6 char *updata_pciture; 7 8 /* get the updata pciture location from Env */ 9 updata_pciture = ef_get_env("updata_pciture"); 10 11 if(0 == strcmp(updata_pciture, "spi_flash")) 12 { 13 const struct fal_partition *part; 14 part = fal_partition_find("tgfx"); 15 16 dataOffset = dataOffset - 0x90000000; 17 // for copying data from there. 18 if (part != RT_NULL) 19 { 20 fal_partition_read(part, dataOffset, (uint8_t *)dest, numBytes); 21 } 22 return true; 23 } 24 else 25 { 26 int fd; 27 struct statfs buffer; 28 if(rt_device_find("sd0") != RT_NULL) 29 { 30 if ((dfs_statfs("/",&buffer) == RT_EOK)|(dfs_mount("sd0", "/", "elm", 0, 0) == RT_EOK)) 31 { 32 fd = open("/ER_EROM1", O_RDONLY, 0); 33 if (fd < 0) 34 { 35 rt_kprintf("open file for read failed "); 36 return false; 37 } 38 dataOffset = dataOffset - 0x90000000; 39 lseek(fd, dataOffset, SEEK_SET); 40 // for copying data from there. 41 read(fd, (uint8_t *)dest, numBytes); 42 close(fd); 43 } 44 return true; 45 } 46 else 47 { 48 return false; 49 } 50 } 51 } 52 else 53 { 54 // For all other addresses, just use the default implementation. 55 // This is important, as blockCopy is also used for other things in the core framework. 56 return HAL::blockCopy(dest, src, numBytes); 57 } 58}

此代码用来根据设置的环境变量选择从sd卡还是spi flash拷贝图片。

4.添加msh命令

1#ifdef RT_USING_FINSH 2#include 3/* export to finsh */ 4FINSH_FUNCTION_EXPORT(ReadUpdataToSpiflash, Read data To Spiflash test); 5 6#ifdef FINSH_USING_MSH 7static void cmd_updata(int argc, char *argv[]) 8{ 9 char* filename; 10 11 if(argc == 2) 12 { 13 filename = argv[1]; 14 } 15 else 16 { 17 filename = DEFAULT_FILENAME; 18 recv_partition = DEFAULT_DOWNLOAD_PART; 19 LOG_I("Default save firmware on download partition. "); 20 } 21 ReadUpdataToSpiflash(filename); 22} 23FINSH_FUNCTION_EXPORT_ALIAS(cmd_updata, __cmd_updata, Read data To Spiflash test); 24#endif /* FINSH_USING_MSH */ 25#endif /* RT_USING_FINSH */

添加msh命令，使通过msh命令也能升级固件，将SD的图片资源拷贝到spi flash的功能

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