移植基于Ymodem协议的BootLoader至HC32F460系列单片机的简明

最新推荐文章于 2025-05-04 14:19:46 发布

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分类专栏： HC32 文章标签：单片机嵌入式硬件

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本文介绍HC32F460单片机BootLoader的移植过程及Ymodem协议的应用细节，包括配置系统时钟、串口驱动匹配、APP程序入口地址选择等内容，并提供了生成bin文件的方法。

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BootLoader

首先要了解手中的HC32Flash容量大小，及SRAM的大小。根据HC32F460系列官方参考手册中EFM章节得知，HC32F460单片机程序是从0x00000000处开始执行的，和ST不一样。HC32F460还有一个初始化配置ICG，他要先于代码执行。
使用Ymodem协议不用写上位机，用一些终端软件Xshell，secureCRT就可以。我用过Xshell比较稳定，secureCRT传输时，第一帧只有SOH 00 FF FileName，后面的 FileSize NUL[128] CRC都没有，当然也就无法传输了。

移植Ymodem注意事项

1.配置系统时钟使用外部晶振驱动HC32F460工作，不能用系统本身的MRC（实测传输bin文件会失败，我参考过官方HC32L系列的BootLoader程序，也是这样做的）。等传输完毕后，跳转到APP之前一定要将系统时钟复位（或者在APP程序里面在执行一次时钟配置程序）
2.匹配HC32F460的串口驱动，Ymodem是ST发布的。
3.根据HC32F460芯片和BootLoader程序大小选择APP程序的入口地址，大容量的可以任性一点。
4.修改Ymodem协议中解包程序（Ymodem.c）中的Flash擦除和编程代码为HC32F460的。如下图

在这里插入图片描述
5.修改Flash写保护相关代码。
HC32F460的FLASH有个窗口保护机制，它是根据两个寄存器值的相对大小确定写保护的区域。当两个寄存器的值相等时，没有写保护。官方手册这么说：

如果需要对BootLoader代码严格保护，可以在BootLoader或者APP中修改两个寄存器的值。

5.修改跳转程序的相关代码

a.实现代码

en_result_t IAP_JumpToApp(uint32_t u32Addr)
{
    uint32_t u32StackTop = *((__IO uint32_t *)u32Addr);  //读取APP程序栈顶地址

    /* 判断栈顶地址有效性 */
    if ((u32StackTop > SRAM_BASE) && (u32StackTop <= (SRAM_BASE + SRAM_SIZE)))
    {
        /* 配置跳转到用户程序复位中断入口 */
        JumpAddress = *(__IO uint32_t *)(u32Addr + 4);
        Jump_To_Application = (func_ptr_t)JumpAddress;
        /* 初始化用户程序的栈顶指针 */
        __set_MSP(*(__IO uint32_t *)u32Addr);
        Jump_To_Application();
    }

    return Error;
}

b.调用代码：

en_result_t ret = IAP_JumpToApp(ApplicationAddress);
			if (Error == ret)
			{
				UsartPrintf(M4_USART1, "Jump To App Failed! Please Check ApplicationAddress!\r\n");
				while(1);
			}

调用代码里面的ApplicationAddress是APP程序的入口地址，**不要和BootLoader程序重叠，不要设置在0x00000400 ~ 0x0000041F，这里是ICG的配置区。**ApplicationAddress是一个宏，在common.h中定义。可以仿照ST定义多种芯片的FLASH大小和扇区大小。
实现代码里面首先判断了栈顶地址是否合法，SRAM_BASE和SRAM_SIZE也是定义在common.h中。
在这里插入图片描述
代码中先偏移了4字节，相当于ApplicationAdderss + 4，然后再设置MSP，最后跳到App。如果我设置ApplicationAddress为0x20000，那么真正程序入口地址为0x00020004，这里根据Cortex-M4参考手册，
0x000020004是VECT_TAB的偏移地址，发生的各种中断都要来这里查询。

APP

HC32F460的SystemInit函数中没有设置中断向量表地址，默认原有地址0x0000000。需要在程序里添加

SCB->VTOR = FLASH_BASE + VECT_TAB_OFFSET;		//向量表偏移

还需要改ICG的配置
在这里插入图片描述
最后修改Keil配置IROM的Start和Size

IROM1的start就是BootLoader程序中ApplicationAddress，Size是从Start开始到芯片FLash最后地址的大小。

7.生成bin文件的方法
把以下指令复制到下图所在位置，编译即可在工程根目录下找到 xxx.bin文件
$K\ARM\ARMCC\bin\fromelf.exe --bin --output=@L.bin !L
在这里插入图片描述

具体含义可以参考ARMCC编译器的说明。

跳转后遇到的问题

一定要在APP程序中设置向量表偏移，否则生成的bin文件很大。而且无法运行。

时钟错误，原本程序中1S闪一次的指示灯变快了，在APP程序中DEBUG时发现，自己编写的时钟初始化函数没有真正执行，这是我写程序的BUG，系统跳转到APP后我获取了系统时钟为200MHz，但是指示灯闪烁速度和串口的波特率确实不对，因为我写的时钟初始化函数是先获取当前时钟源，如果是mpll就直接出去了，否则才配置时钟到200MHz。我在BootLoader程序里面页初始化了系统时钟源为mpll，所以跳转到APP后没有执行。
我参考官方IAP程序，在跳转之前把系统时钟复位了，到APP程序后重新初始化。所以我也这么干了，程序就可以跑起来了。