RT_Thread OTA组件使用记录

RT_Thread版本:4.1.0

主控:STM32L471

4G模块:L610模块(AT指令方式)

这周花了一点时间，使用ota_downloader组件实现http_ota升级功能，在使用时遇到了一些坑，特别是到了搭建外网服务器部分，教程一般都是讲到本地使用webserve软件来当http服务器的。所以今天简单整理一下开发思路和我遇到的坑。

此处我只是提供思路以及参考文档链接，根据这些文档就可以实现想要的功能的。

1.制作Bootloader

此处如果不想自己写的话，可以用两个选择。

使用RT_Thread提供的通用bootloader

选择芯片系列，ROM，RAM大小，引脚即可自动生成一个bin文件。

优点:

​ 一站式处理，十分简单，资源占用较小

​ 缺点:

​ 闭源，无法看到源代码，不支持QSPI（？）这点不是很确定，目前只支持STM32部分系列

使用Qboot等软件包

优点:

可以看到源代码出现问题可以自己改(个人看重的点)，如果使用型号没有适配可以自己适配

缺点:

占用资源相对更大一些

由于本人还是比较看重程序的可控性，出现问题希望自己可以看到代码解决因此就选择Qboot的方案

此处需要注意的是加入FAL组件后，发现没有添加drv_flash_l4.c是因为没有在Kconfig中增加

menu "On-chip Peripheral Drivers"
    config BSP_USING_ON_CHIP_FLASH
        bool "Enable on-chip FLASH"
        default y

此处已经默认使能了，直接scons --target=cmake即可

2.APP程序

此处主要使能ota_downloader软件包

修改中断向量表和链接脚本

链接脚本修改

MEMORY
{
ROM (rx) : ORIGIN = 0x08010000, LENGTH = 1024k /* 1024KB flash /
RAM (rw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 96k / 96KB sram */
}

中断向量表修改

/* 将中断向量表起始地址重新设置为 app 分区的起始地址 /
static int ota_app_vtor_reconfig(void)
{
#define NVIC_VTOR_MASK 0xFFFFFF80
#define RT_APP_PART_ADDR (0x08000000 + 641024)//app partition begin address
/* 根据应用设置向量表 */
SCB->VTOR = RT_APP_PART_ADDR & NVIC_VTOR_MASK;
return 0;
}
INIT_BOARD_EXPORT(ota_app_vtor_reconfig);

之后如果使用ST-Link的话可以选择STM32CubeProg指定地址烧录固件

或者可以使用Jlink使用J-Flash进行烧录

需要注意此处烧录起始地址为app区地址，不要把bootloader擦除了。

下载后就可以使用RT的rbl打包工具进行固件打包放在服务器中了

打包工具在ota_downloader组件中

打包工具可以选择为固件进行加密，压缩等操作

并且为固件头增加了96字节的头，固件标识rbl头，固件大小，CRC，Hash值用于固件校验

typedef struct {
char type[4]; /* RBL字符头 /
rt_uint16_t fota_algo; / 算法配置: 表示是否加密或者使用了压缩算法 /
rt_uint8_t fm_time[6]; / 原始bin文件的时间戳, 6位时间戳, 使用了4字节, 包含年月日信息 /
char app_part_name[16]; / app执行分区名 /
char download_version[24]; / 固件代码版本号 /
char current_version[24]; / 这个域在rbl文件生成时都是一样的，我用于表示app分区当前运行固件的版本号，判断是否固件需要升级 /
rt_uint32_t code_crc; / 代码的CRC32校验值,它是的打包后的校验值,即rbl文件96字节后的数据 /
rt_uint32_t hash_val; / 估计这个域是指的原始代码本身的校验值，但不知道算法，无法确认，故在程序中未使用 /
rt_uint32_t raw_size; / 原始代码的大小 /
rt_uint32_t com_size; / 打包代码的大小 /
rt_uint32_t head_crc; / rbl文件头的CRC32校验值，即rbl文件的前96字节 */
} rt_fota_part_head, *rt_fota_part_head_t

由于4G模块连接的外网，本地直接使用webserver是无法访问的，因此我这个白嫖了一个月的阿里云服务器来部署

一开始我是使用了python的Flask框架来写后端程序，但是后面遇到了一些问题，因此就暂时放弃了。

这个加深了一下教训，调试时一定要控制变量，当时我不能确定是STM32程序的问题，还是后端的问题，两头排查还是比较痛苦的

因此这里我建议先使用mywebserver+内网穿透工具来验证stm32的程序。

这里内网穿透我建议用Copolar，免费并且目前仍在提供服务。

之后选择部署在服务器中的话，我这边使用的是Nginx可以很方便的搭建一个http服务器

遇到最大的坑:

在调试过程中发现OTA下载一次之后，想要OTA升级第二次时bootloader就提示app区写入固件失败，但是明明日志中说明Flash擦除成功，为何呢？

使用STM32CubeProg读取Flash时发现确实没有将APP区擦除

在packages/ota_downloader的static int http_ota_fw_download(const char* uri)

经过排查原来我用的芯片Flash使用双Bank模式，可用于备份升级的。

我当时分区的时候没有考虑这一点

#define FAL_PART_TABLE
{
{FAL_PART_MAGIC_WORD, "download", "onchip_flash", 1281024, 2981024, 0},
{FAL_PART_MAGIC_WORD, "app", "onchip_flash", 4261024, 2981024, 0},
{FAL_PART_MAGIC_WORD, "factory", "onchip_flash", 7241024, 2981024, 0}
}

刚好app区是跨bank的,在擦除时其实没有考虑到擦除跨bank的情况，导致擦除失败。

int stm32_flash_erase(rt_uint32_t addr, size_t size)
{
rt_err_t result = RT_EOK;
uint32_t FirstPage = 0, NbOfPages = 0, BankNumber = 0;
uint32_t PAGEError = 0;
if ((addr + size) > STM32_FLASH_END_ADDRESS)
{
LOG_E("ERROR: erase outrange flash size! addr is (0x%p)n", (void*)(addr + size));
return -RT_EINVAL;
}
/ Variable used for Erase procedure /
FLASH_EraseInitTypeDef EraseInitStruct;
/* Unlock the Flash to enable the flash control register access ********** * /
HAL_FLASH_Unlock();
/ Clear OPTVERR bit set on virgin samples /
__HAL_FLASH_CLEAR_FLAG(FLASH_FLAG_OPTVERR | FLASH_FLAG_PGSERR);
/ Get the 1st page to erase /
FirstPage = GetPage(addr);
/ Get the number of pages to erase from 1st page /
NbOfPages = GetPage(addr + size - 1) - FirstPage + 1;
/ Get the bank /
BankNumber = GetBank(addr);
/ Fill EraseInit structure /
EraseInitStruct.TypeErase = FLASH_TYPEERASE_PAGES;
EraseInitStruct.Banks = BankNumber;
EraseInitStruct.Page = FirstPage;
EraseInitStruct.NbPages = NbOfPages;
if (HAL_FLASHEx_Erase(&EraseInitStruct, &PAGEError) != HAL_OK)
{
result = -RT_ERROR;
goto __exit;
}
__exit:
HAL_FLASH_Lock();
if (result != RT_EOK)
{
return result;
}
LOG_D("erase done: addr (0x%p), size %d", (void* )addr, size);
return size;
}

目前简单的解决办法是修改分区，然后分区跨bank，之后有空的话可以提个PR修复一下。

#define FAL_PART_TABLE
{
{FAL_PART_MAGIC_WORD, "app", "onchip_flash", 641024, 4481024, 0},
{FAL_PART_MAGIC_WORD, "download", "onchip_flash", 5121024, 2561024, 0},
{FAL_PART_MAGIC_WORD, "factory", "onchip_flash", 7681024, 2561024, 0}
}