29.1 实验内容
通过本实验主要学习以下内容:
29.2 实验原理
USB IAP升级本例程中使用的是Custom HID中的IAP设备类,其设备类协议的实现与HID的类似,主要包括GET_REPORT/GET_IDLE/GET_PROTOCOL/SET_REPORT/SET_IDLE/SET_PROTOCOL/USB_GET_DESCRIPTOR等。IAP的功能为通过USB接口通信的方式对app端代码进行更新。
29.3 硬件设计
USB虚拟键盘实验章节已介绍。
29.4 代码解析
IAP主函数如下所示,开始主要为delay延迟配置以及按键配置,之后判断KEY1按键是否被按下,如果KEY1按键没被按下,将会进入到跳转代码段,如果APP_LOADED_ADDR(0x08008000U)地址中有对应APP的堆栈指针,则认为APP段有数据可直接跳转执行。如果堆栈指针校验异常,则跳出判断执行后续代码;如果KEY1按键被按下,则跳过跳转语句段,直接运行USB IAP的升级代码。通过RCU/USB等相关配置后,在PC端将会识别一个USB IAP设备。
C int main(void) { uint32_t app_address; app_func application; uint32_t sram_sect = REG32(APP_LOADED_ADDR); driver_init(); /* configure KEY1 key to run firmware */ bsp_key_init(&KEY1); /* KEY1 key must be pressed on board when power on */ if(SET !=bsp_key_state_get(&KEY1)) { /* test if user code is programmed starting from address 0x8008000 */ if((sram_sect >= SRAM_BASE_ADDR) && (sram_sect < SRAM_END_ADDR)){ app_address = *(__IO uint32_t*) (APP_LOADED_ADDR + 4U); application = (app_func) app_address; /* initialize user application's stack pointer */ __set_MSP(*(__IO uint32_t*) APP_LOADED_ADDR); /* jump to user application */ application(); } } /* system clocks configuration */ rcu_config(); /* GPIO configuration */ gpio_config(); /* USB device configuration */ usbd_init(&usbd_iap, &iap_desc, &iap_class); /* NVIC configuration */ nvic_config(); /* enabled USB pull-up */ usbd_connect(&usbd_iap); while (1){ } } |
HID报文描述符如下所示,该报文描述符描述了收发数据类型以及长度,其中,主机发送的IAP命令和数据长度为63个字节,MCU从机回复的状态数据长度为16个字节。
C const uint8_t iap_report_desc[USB_DESC_LEN_IAP_REPORT] = { 0x05, 0x01, /* USAGE_PAGE (Generic Desktop) */ 0x09, 0x00, /* USAGE (Custom Device) */ 0xa1, 0x01, /* COLLECTION (Application) */ /* IAP command and data */ 0x85, 0x01, /* REPORT_ID (0x01) */ 0x09, 0x01, /* USAGE (IAP command) */ 0x15, 0x00, /* LOGICAL_MINIMUM (0) */ 0x25, 0xff, /* LOGICAL_MAXIMUM (255) */ 0x75, 0x08, /* REPORT_SIZE (8) */ 0x95, 0x3f, /* REPORT_COUNT (63) */ 0x91, 0x82, /* OUTPUT (Data,Var,Abs,Vol) */ /* device status and option byte */ 0x85, 0x02, /* REPORT_ID (0x02) */ 0x09, 0x02, /* USAGE (Status and option byte) */ 0x15, 0x00, /* LOGICAL_MINIMUM (0) */ 0x25, 0xff, /* LOGICAL_MAXIMUM (255) */ 0x75, 0x08, /* REPORT_SIZE (8) */ 0x95, 0x10, /* REPORT_COUNT (16) */ 0x81, 0x82, /* INPUT (Data,Var,Abs,Vol) */ 0xc0 /* END_COLLECTION */ }; |
MCU接收到主机发送的数据后,将会进入iap_data_out回调函数,其中实现了IAP download(数据下载)、IAP Erase(擦除操作)、IAP OPTION BYTE(获取选项字节)、IAP LEAVE(退出IAP模式)、IAP GETBIN ADDRESS(获取APP起始地址)几个功能。
C static void iap_data_out (usb_dev *udev ,uint8_t ep_num) { usbd_iap_handler *iap = (usbd_iap_handler *)udev->class_data[USBD_IAP_INTERFACE]; if (0x01U == iap->report_buf[0]) { switch(iap->report_buf[1]) { case IAP_DNLOAD: iap_req_dnload(udev); break; case IAP_ERASE: iap_req_erase(udev); break; case IAP_OPTION_BYTE: iap_req_optionbyte(udev); break; case IAP_LEAVE: iap_req_leave(udev); break; case IAP_GETBIN_ADDRESS: iap_address_send(udev); break; default: break; } } usbd_ep_recev(udev, IAP_OUT_EP, iap->report_buf, IAP_OUT_PACKET); } |
29.5 实验结果
将本实验历程烧录到红枫派开发板中,打开GD32 ALL IN One上位机,如下图所示,接口选择USB,Bootloader协议选择IAP,之后点击connect进行连接。
连接成功后,显示如下图所示,connect按钮变成disconnect,且在左下角显示芯片信息。
右侧栏目即为USB IAP可实现的功能,主要包括载升级代码,其他功能为灰色不能操作。点击Browse选择下载bin或者hex文件,之后点击download即可进行下载,下载完成后,进度条显示100%,即完成升级下载。
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