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AN2295 bootloader文档解析（二）

2020-02-11 08:53发布

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本帖最后由 FSL_TICS_ZP 于 2014-7-21 10:08 编辑

AN2295 bootloader文档解析
AN2295提供了基于8-bit MCU、Coldfire、Kinetis版本的boot loader代码，开发者可根据自己所选MCU的型号，选择对应的版本。由于在同一版本的boot loader代码中，为了适用于同一类型但不同系列的MCU，所以就定义了很多变量以作不同系列MCU的选择之用，但这样会导致boot loader代码的复杂程度递增，从而增加分析的难度。
    所以出于上述的原因，特地选择FRDM-KE02的boot loader例程，其可为作为AN2295 boot loader代码的“简装版”，来介绍boot loader例程的工作原理及流程。
        主程序代码说明
  1. int main(void)                                                                     
  2. {                                                                                 
  3.         uint32_t uiNullCounter = 0;                                                      
  4.         uint32_t uiRepeatCount = 0;                                                      
  5.         FC_Init();   
  6.     for(;;) {                                                                         
  7.                                                               
  8.                 if( !FC_Communication() )                                                      
  9.                 {                                                                              
  10.                         if( g_ucFC_State == FC_STATE_NULL )                                          
  11.                         {                                                                           
  12.                                 uiNullCounter ++;                                                         
  13.                                 if( uiNullCounter > 0xffff )                                               
  14.                                 {                                                                          
  15.                                         uiNullCounter = 0;                                                      
  16.                                         uiRepeatCount ++;                                                        
  17.                                         UART_putchar(TERM_PORT,0xfc);                                                     
  18.                                 }                                                                                                                                                                    
  19.                                 if( uiRepeatCount > CONNECT_OVER_TIME )                                    
  20.                                 {                                                                          
  21.                     #ifdef FLASH_LOCATION                                          
  22.                                         SCB_VTOR = RELOCATION_VERTOR_ADDR;                                       
  23.                                         JumpToUserApplication(RELOCATION_VERTOR_ADDR);                           
  24.                     #endif                                                         
  25.                                 }                                                                          
  26.                         }                                                                           
  27.                 }                                                                              
  28.                                                                                    
  29.         }                                                                                                                                                  
  30.         return 0;                                                                  
  31. }               
复制代码

        FC_Init函数
  1. void FC_Init( void )
  2. {
  3.         Flash_Init();                               //初始化Flash时钟
  4.         m_pRecFrame = (uint8_t *)&m_RecFrame;
  5.         g_ucFC_State = FC_STATE_NULL;
  6.         m_uiRecCount = 0;                       //初始化各变量值
  7. }
复制代码

        FC_ Communication函数
  1. unsigned char FC_Communication( void )
  2. {
  3.         uint8_t uiReadData,i;
  4.         uint8_t *pAddress;
  5.         ADDRESS_TYPE * pTempAddress;
  6.                                            // 判断UART有无收到数据
  7.         if(UART_S1_RDRF_MASK != UART_getchar_present(TERM_PORT))
  8.         {
  9.                 return 0;
  10.         }
  11.                                                // 读取UART收到的数据
  12.         uiReadData = UART_getchar(TERM_PORT);
  13.         switch( g_ucFC_State )
  14.         {
  15.                 case FC_STATE_NULL:
  16.                 {
  17.                         if( uiReadData == FC_CMD_ACK )         // FC_CMD_ADK即为0xFC
  18.                         {
  19.           //由于KE02波特率设置精准，所以例程中无MCU与PC波特率同步校准函数
  20.                                 UART_putchar( TERM_PORT,0xfc );
  21. g_ucFC_State = FC_STATE_WORKING;  // 进入接受命令操作状态
  22.                         }
  23.                         else
  24.                         {
  25.                                 return 0;
  26.                         }
  27.                 }
  28.                 break;
  29.                 case FC_STATE_WORKING:
  30.                         {
  31.                                 switch( uiReadData )
  32.                                 {
  33.                  // Ident指令（0x49），发送boot loader的相关属性信息
  34.                                 case FC_CMD_IDENT:     
  35.                                         {
  36.                                                 UART_putchar( TERM_PORT,m_MCU_Info.Version);
  37.                                                 UART_putchar( TERM_PORT,m_MCU_Info.Sdid>>8);
  38.                                                 UART_putchar( TERM_PORT,m_MCU_Info.Sdid);
  39.                                         pTempAddress=(ADDRESS_TYPE *)&m_MCU_Info.BlocksCnt;
  40.                                                 for(i=0;i<7;i++)
  41.                                                 {
  42.                                                 UART_putchar( TERM_PORT,pTempAddress[i].Bytes.hh);
  43.                                                 UART_putchar( TERM_PORT,pTempAddress[i].Bytes.hl);
  44.                                                 UART_putchar( TERM_PORT,pTempAddress[i].Bytes.lh);
  45.                                                 UART_putchar( TERM_PORT,pTempAddress[i].Bytes.ll);
  46.                                                 }
  47.                                                 i = 0;
  48.                                                 do
  49.                                                 {
  50.                                                  UART_putchar( TERM_PORT,m_MCU_Info.IdString[i]);
  51.                                                 }while(m_MCU_Info.IdString[i++]);
  52.                                 }
  53.                                 break;
  54.                 // Erase指令（0x45），进入Erase Flash 操作
  55.                                 case FC_CMD_ERASE:
  56.                                         {
  57.                                                 g_ucFC_State = FC_STATE_EREASE;
  58.                                 }
  59.                                 break;
  60.                 // Write指令（0x57），进入Write Flash操作
  61.                                 case FC_CMD_WRITE:
  62.                                         {
  63.                                                 g_ucFC_State = FC_STATE_WRITE_ADDRESS;
  64.                                 }
  65.                                 break;
  66. //Read指令（0x52），进入Read Flash 操作
  67.                                 case FC_CMD_READ:
  68.                                         {
  69.                                                 g_ucFC_State = FC_STATE_READ;
  70.                                 }
  71.                                 break;
  72. //Quit指令（0x51），进入Quit 操作
  73.                                 case FC_CMD_QUIT:
  74.                                         {
  75.          //中断向量重定位
  76.                                                  SCB_VTOR = RELOCATION_VERTOR_ADDR;
  77.         //跳转到User application
  78.                                                  JumpToUserApplication(RELOCATION_VERTOR_ADDR);                        
  79.                                 }
  80.                                 break;
  81.                                 default:
  82.                                         break;
  83.                         }
  84.                         m_uiRecCount = 0;
  85.                 }
  86.                 break;
  87.             // Erase flash操作中
  88.                 case FC_STATE_EREASE:
  89.                         {
  90.                                 m_pRecFrame[m_uiRecCount++] = uiReadData;
  91.                                 if( m_uiRecCount >= sizeof(uint32_t) )
  92.                                 {
  93.                                         //地址字节校正
  94.                                         LONG_Convert(&m_RecFrame.uiAddress);
  95.                     //判断Erase flash操作是否成功
  96.                                         if(!Flash_EraseSector(m_RecFrame.uiAddress))
  97.                                         {
  98.                                                 UART_putchar( TERM_PORT,FC_CMD_ACK );
  99.                                         }
  100.                                         else
  101.                                         {
  102.                                                 UART_putchar( TERM_PORT,FC_CMD_NACK );
  103.                                         }
  104.                                         g_ucFC_State = FC_STATE_WORKING;
  105.                                 }
  106.                 }
  107.                 break;
  108.         // 接受Write Flash操作的起始地址
  109.                 case FC_STATE_WRITE_ADDRESS:
  110.                         {
  111.                                 m_pRecFrame[m_uiRecCount++] = uiReadData;
  112.                                 if( m_uiRecCount >= sizeof(uint32_t) )
  113.                                 {
  114.                                         g_ucFC_State = FC_STATE_WRITE_LEN;
  115.                                 }
  116.                                
  117.                 }
  118.                 break;
  119. // 接受Write Flash操作的字节个数
  120.                 case FC_STATE_WRITE_LEN:
  121.                         {
  122.                                 m_pRecFrame[m_uiRecCount++] = uiReadData;
  123.                                 g_ucFC_State = FC_STATE_WRITE_DATA;
  124.                 }
  125.                 break;
  126. // 接受Write Flash操作的数据
  127.                 case FC_STATE_WRITE_DATA:
  128.                         {
  129.                                 m_pRecFrame[m_uiRecCount++] = uiReadData;
  130.                                 if( m_uiRecCount > (m_RecFrame.Length + sizeof(uint32_t) ))
  131.                                 {
  132.                                         LONG_Convert(&m_RecFrame.uiAddress);
  133. Memcpy_Byte((uint8_t*)&m_ucDataBuff[0],(uint8_t*)&m_RecFrame.DataBuff[0],
  134. m_RecFrame.Length);
  135.                         uiNumberCount ++;
  136.                     if( !Flash_Program(m_RecFrame.uiAddress,
  137.                                    (uint8_t *)&m_ucDataBuff[0],m_RecFrame.Length) )
  138.                                         {
  139.                                                 UART_putchar( TERM_PORT,FC_CMD_ACK );
  140.                                         }
  141.                                         else
  142.                                         {
  143.                                                 UART_putchar( TERM_PORT,FC_CMD_NACK );
  144.                                         }
  145.                   
  146.                                         g_ucFC_State = FC_STATE_WORKING;
  147.                                 }
  148.                         }       
  149.                         break;
  150. //Read Flash操作
  151.                 case FC_STATE_READ:
  152.                         {
  153.                                 m_pRecFrame[m_uiRecCount++] = uiReadData;
  154.                                 if( m_uiRecCount > sizeof(uint32_t) )
  155.                                 {
  156.                                         LONG_Convert(&m_RecFrame.uiAddress);
  157.                                         pAddress = (uint8_t *)m_RecFrame.uiAddress;
  158.                                         for( i=0;i<m_RecFrame.Length;i++)
  159.                                         {
  160.                                                 UART_putchar( TERM_PORT,pAddress[i] );
  161.                                         }
  162.                                         g_ucFC_State = FC_STATE_WORKING;
  163.                                 }
  164.                 }
  165.                 break;
  166.                 default:
  167.                         break;
  168.                 }
  169.         return 1;
  170. }
复制代码

Boot loader程序流程图
  boot loader例程程序流程图如下图所示。
11.jpg (109.18 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2014-7-21 10:03 上传

文档下载：
AN2295—Developer’s Serial Bootloader 解析（二）.pdf (457.14 KB, 下载次数: 162) 2014-7-21 10:04 上传 点击文件名下载附件
FRDM-KE02例程包：
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38条回答
FSL_TICS_ZP
2020-02-15 02:23
子鱼 发表于 2014-11-30 16:06
只是大概介绍了流程 最终用到产品的时候比这个考虑的肯定会更加全面

你好，
你说的很对，本贴介绍的就是实现bootloader的基本内容，真正在产品里肯定不能这么干了，
还可能加上加密，解密等。

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