如何在雅特力AT32 MCU上创建IAP应用程序

 

概述

AT32 CAN IAP快速使用方法

使用CAN进行IAP升级，此示例使用PC上位软件（IAP_Programmer.exe）通过一个USB转CAN的桥接设备和目标板进行通信，IAP Demo和桥接设备默认CAN波特率使用500K。如下是连接示意图：

• PC通过USB连接USB to CAN Bridge（使用AT-START实现一个转接设备，代码参考usb_vcp_bridge_can源代码）
• USB to CAN Bridge通过CAN Transceiver连接CAN目标板（注意使用CAN必须要使用CAN Transceiver，CANL连接CANL, CANH连接CANH）

图1. 连接示意图

一、硬件资源

1. USB转CAN桥接板（目前使用一块AT-START-AT32F403A实现USB转CAN）1) USB(PA11/PA12)2) CAN(PB8/PB9)3) 指示灯LED2/LED3/LED44) AT-START实验板2. AT-START-AT32F403A CAN IAP目标板1) 指示灯LED2/LED3/LED42) CAN(PB8/PB9)3) AT-START实验板3. CAN Transceiver转接板1) CAN Transceiver转接板用于USB to CAN Bridge和CAN目标板的连接注意：USB转CAN桥接板的波特率和CAN IAP目标板波特率要配置一致另外要使用CAN通信，必须外接CAN转换芯片。

二、软件资源

1) ToolRelease

• IAP_Programmer.exe，PC机tool，用于演示IAP升级流程
• IAP_Programmer_V2.x.x, PC tool源代码

2) SourceCode\utilities

• can_iap_demo，IAP源程序，运行LED2闪烁
• usb_vcp_bridge_can，USB转CAN桥接源程序
• can_app_led3_toggle，app1源程序，运行时LED3闪烁
• can_app_led4_toggle，app2源程序，运行LED4闪烁

注：示例工程基于keil v5建立，若用户需要在其他编译环境上使用，请参考AT32F403A_407_Firmware_Library_V2.x.x\project\at_start_f403a\templates中各种编译环境（例如IAR6/7/8,keil 4/5, eclipse_gcc）进行对应修改即可。
 

IAP demo使用

1) 打开can_iap_demo工程源程序，选择对应MCU型号的target编译后下载到实验板2) 打开usb_vcp_bridge_can工程源程序，下载到USB转CAN转接板3) 连接转接板和目标板的CANH/CANL4) 将转接板USB接入到PC，可以看到会有对应的虚拟串口设备COMxx5) 打开IAP_Programmer.exe6) 选择正确的串口、APP下载地址和bin文档，点击Download下载，如下图7) 观察LED2/3/4闪烁，LED2闪烁can IAP工作，LED3闪烁-app1工作，LED4闪烁-app2工作图2. IAP demo上位机

AT32 CAN IAP程序设置

地址分布

表1. 地址分布注：bootloader区域最后一个扇区，用于存放防止升级过程掉电的flag，用户编译修改bootloader时，要保证不覆盖flag的地址。

执行流程

IAP分为Bootloader和App两部分，应用在App中执行，升级过程在bootloader中执行。程序执行整体流程框图如下：图3. 程序执行流程

bootloader project设置

1) Keil设置图4. bootloader project中address 1在Keil设置2) bootloader源程序修改Iap.h文件中图5. bootloader project中address 2在程序中设置

app project设置

IAP demo提供了2个app程序供测试用，皆以address 2（0x800 4000）为起始地址。app1 LED3闪烁，app2 LED4闪烁。以app1为例，设计步骤如下：1) Keil工程设置图6. app project中address 2在Keil设置2) app1源程序设置图7. app project向量表偏移在程序中设置3) 编译生成bin文件通过User选项卡，设置编译后调用fromelf.exe，根据.axf文件生成.bin文件，用于IAP更新。通过以上3个步骤，我们就可以得到一个.bin的APP程序，通过bootloader程序即可实现更新。4) 开启debug app code功能如果在设计app code过程中需要对app project进行单独调试，请按照以下操作。a) 先下载bootloader工程b) 再调试app工程

Bootloader CAN通信协议

上位机升级流程

如下下图是上位机升级流程：

• 获取设备信息：包括app起始地址，app flash size大小，sector size大小
• 发送开始升级命令
• 写存储器
• 获取CRC进行校验
• 发送升级完成命令
• 跳转到APP执行

具体命令操作参考命令详解图8. 上位机升级流程

IAP端下位机通信处理流程

IAP下位机端会通过接收主机端发送的命令做数据处理，包括读写数据，crc校验等。图9. IAP端下位机命令注: ACK: 0x79NACK: 0x1F

升级命令详解

本节主要说明CAN IAP每条协议命令的作用和使用方法，包括主机端和设备端对命令解析的流程。所有命令通过CAN标准帧的ID来确定，CAN每一包数据最大8字节，例如Get Info命令，此时CAN标准帧的ID为0。注意：所有命令都使用标准帧数据帧来传递如下是命令列表

一、Get Info命令

此命令用于获取APP信息，包括APP起始地址，app flash size大小，sector size大小主机端协议发送流程:

二、Upgrade Start命令

获取设备信息之后，可以发送此命令开始升级，设备端收到此命令之后会去删除一个app的标志，标志在开始升级。主机端协议发送流程:

三、Read Mmeory命令

此命令用于读取app flash数据主机端协议发送流程:

四、Write Memory命令

此命令用于写APP数据到存储器，注意每次写入的地址必须sector对齐（sector大小可通过Get Info获取），数据的长度为1个sector大小或者小于1个sector。每个sector的数据最好是一次发完。主机端协议发送流程:

五、Get CRC命令

此命令用于获取指定地址指定大小数据的CRC，地址和大小必须4字节对齐主机端协议发送流程:

六、JUMP命令

此命令用于跳转到APP代码执行主机端协议发送流程:

七、Upgrade Finish命令

此命令用于设置升级完成标志。主机端协议发送流程:

USB转CAN桥接

USB转CAN桥接使用一块AT32F403A的AT-START开发板实现，USB端实现一个虚拟串口设备，转接板通过USB与PC上位机通信，然后通过CAN与下位机进行通信，实现USB与CAN数据的透传功能。注意转接板的CAN波特率与下位机的CAN波特率要配置相同。

数据转发流程

如下是数据转发流程图10. 数据转发流程

USB CAN数据转发

USB转CAN桥接按照CAN协议进行封装，封装格式：标准帧ID(1字节)+帧长（1字节）+数据（数据最大8字节）

USB数据转到CAN总线：

USB到CAN按照一包USB数据转成一帧CAN数据。收到一包USB数据如：0x01 0x02 0x11 0x220x01：表示标准帧ID0x02：表示数据长度0x11,0x22：表示具体数据

转换成CAN帧后：

ID=0x01DLC=0x02DATA0=0x11DATA1=0x22

CAN总线数据转到USB：

CAN同样按照一帧数据转换成一包USB数据：收到一帧CAN数据：ID=0x02，DLC=0x03，DATA0=0x11,DATA0=0x22,DATA0=0x33

转换成USB包之后：0x02 0x03 0x11,0x22,0x33

0x02：表示标准帧ID0x03：表示数据长度0x11,0x22,0x33：表示具体数据

以Write Memory为例写32字节数据到0x08004000

主机端流程：发送1：0x31 0x6 0x08 0x00 0x40 0x00 0x00 0x20（ID+长度+6字节数据）接收1：0x31 0x01 0x79（ID+长度+ACK）发送2：0x31 0x8 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA(ID+长度+8字节数据)发送3：0x31 0x8 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA(ID+长度+8字节数据)发送4：0x31 0x8 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA(ID+长度+8字节数据)发送5：0x31 0x8 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA(ID+长度+8字节数据)