STC单片机在线ISP IAP OTA

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参考

STC15单片机功能和应用电路
STC8A单片机功能和应用电路
STC51单片机实现IAP远程升级过程分享

ISP

在线ISP,主要依靠IAP_CONTR寄存器,使用IAP_CONTR=0x60触发单片机进入ISP模式,而不需要冷启动,减少调试时的麻烦,可配合自定义串口命令,可使用官方提供的ISP软件,或者利用官方提供的Upgrade.exe自行开发软件。

IAP

一般将全部64K都设置成EEPROM,让用户程序空间和EEPROM空间完全重合,这样就能实现用户对自己程序空间进行修改和控制。然后用户需要开发ISP程序和AP程序,由ISP程序负责AP程序的更新和引导。ISP程序默认在0地址,AP程序由于地址不是从0开始的,在使用Keil开发时需要在BL51 Locate中配置Code Range,在Target中配置Off-chip Code memory,AP程序和ISP程序互相跳转的方法,

#define ISPPROGRAM 0x0
void (*IspProgram)() = ISPPROGRAM;

void uart() interrupt 4
{
...
    IspProgram();
...
}

OTA

基于lora,配合IAP功能,完成OTA功能。

<think>好的,我需要回答用户关于如何在STC单片机上实现OTA下载功能的问题。首先,我得回忆一下STC单片机的特性和OTA的基本概念。OTA即空中下载技术,允许设备通过无线方式更新固件,无需物理连接。这对于远程设备维护非常重要。 用户提到的引用资料中,引用[1]提到系统存储器启动(Boot0=1, Boot1=0)用于内置Bootloader程序,通过串口或WiFi更新固件。引用[2]则讨论了中国电信物联网平台的SOTA升级,提到MCU升级通常需要在应用层实现,避免与模组升级混淆。 STC单片机是否有内置的Bootloader?根据我的知识,部分STC型号支持通过串口进行ISP(在系统编程),这通常需要手动复位进入Bootloader模式。但OTA需要自动化的过程,可能需要用户自己实现Bootloader。因此,实现OTA的关键步骤可能包括: 1. **Bootloader开发**:需要编写一段程序,负责接收新固件,验证并写入Flash。这段代码需驻留在内存中,不会被覆盖。STC单片机Flash通常分为多个扇区,Bootloader可以放在最后一个扇区,确保应用更新时不擦除它。 2. **通信模块集成**:OTA需要无线模块,如WiFi、蓝牙或NB-IoT。用户需将通信模块与STC单片机连接,并通过串口或其他接口传输数据。例如,使用ESP8266模块通过AT指令连接服务器下载固件。 3. **固件传输协议**:设计可靠的数据传输协议,可能需要分块传输,每块进行校验(如CRC)。同时,处理可能的传输中断,实现断点续传。 4. **安全机制**:固件在传输过程中需加密,防止篡改。签名验证确保固件来源可信,避免恶意更新。 5. **双区切换(A/B分区)**:维护两个固件分区,确保更新失败时能回滚到旧版本,提高系统可靠性。 接下来需要考虑具体实现细节。例如,STC单片机在运行时如何跳转到Bootloader?通常可以通过软件复位或特定指令。另外,Flash的擦写操作需要时间,通信模块的缓冲区管理也很重要。 可能遇到的问题包括内存不足、通信中断导致固件损坏,以及Bootloader本身的稳定性。需要确保Bootloader足够健壮,能够处理各种异常情况。 参考引用[2]提到的应用层升级,可能需要在应用程序中预留接口,检测到新固件后,跳转到Bootloader进行更新。这需要应用程序和Bootloader之间有良好的协议,例如通过特定标志位或内存地址传递更新信息。 最后,用户可能需要示例代码或步骤说明。例如,如何划分Flash,如何通过串口接收数据并写入Flash,以及如何实现安全验证。此外,测试OTA流程,确保在真实环境中可靠工作。</think>在STC单片机上实现OTA下载功能需要结合硬件特性与软件设计,以下是实现方法的详细步骤和注意事项: --- ### **一、实现原理** 1. **Bootloader设计** STC单片机需预留独立的Bootloader区域(通常占用2-4KB Flash),负责接收新固件、校验完整性并写入应用程序区。 - 通过$IAP$(在应用编程)技术操作Flash,需注意Flash擦写时序[^1]。 - 使用双区备份(A/B分区)提升容错能力,确保更新失败可回滚。 2. **通信模块集成** - 外接无线模块(如ESP8266、SIM800C等),通过UART/SPI与STC通信。 - 实现数据传输协议(如HTTP分段下载或自定义二进制协议),支持固件分片传输。 3. **安全机制** - 使用AES加密传输数据,并通过SHA-256校验固件完整性。 - 数字签名验证确保固件来源可信。 --- ### **二、具体实现步骤** #### 1. **Bootloader开发** ```c // Bootloader核心逻辑示例(伪代码) void Bootloader() { if (检测到升级标志位) { 初始化无线模块(); 接收固件数据包(); while (接收完成) { if (CRC校验通过) { 擦除应用程序区Flash(); 写入新固件(); } } 清除升级标志位(); 跳转到应用程序入口(); } } ``` #### 2. **应用程序与Bootloader交互** - **触发升级**:应用程序检测到新固件通知后,设置升级标志位并软复位进入Bootloader。 - **标志位存储**:通过EEPROM或保留的Flash区域保存升级状态。 #### 3. **无线传输协议** - 分片传输:每包数据附加序号和CRC,例如:`[序号][数据][CRC16]`。 - 断点续传:记录已接收的包序号,中断后从丢失包开始请求重传。 --- ### **三、关键代码片段** #### Flash操作(STC IAP示例) ```c #define APP_ADDR 0x1000 // 应用程序起始地址 void EraseFlash(uint16_t addr) { IAP_CONTR = 0x80; // 使能IAP IAP_CMD = 0x03; // 擦除扇区 IAP_ADDRH = addr >> 8; IAP_ADDRL = addr & 0xFF; IAP_TRIG = 0x5A; // 触发命令 IAP_TRIG = 0xA5; } void WriteFlash(uint16_t addr, uint8_t *data, uint16_t len) { for (uint16_t i = 0; i < len; i++) { IAP_CMD = 0x02; // 写字节 IAP_ADDRH = (addr + i) >> 8; IAP_ADDRL = (addr + i) & 0xFF; IAP_DATA = data[i]; IAP_TRIG = 0x5A; IAP_TRIG = 0xA5; } } ``` --- ### **四、注意事项** 1. **电源稳定性**:Flash擦写期间断电可能导致固件损坏,建议增加电容或电池备份。 2. **内存管理**:确保Bootloader和应用程序的代码地址无重叠,链接文件需明确分区。 3. **调试手段**:保留串口日志输出,便于跟踪升级过程。 --- ### **
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