第一篇我们搞定了“怎么跳过去”,这一篇我们要解决“怎么传过来”。
很多初学者写 Bootloader 喜欢偷懒,直接移植一个 YMODEM 协议。但真到了做产品时你会发现:YMODEM 简直是“温室里的花朵”。它假设信道是连续的、可靠的,一旦遇到蓝牙(BLE)分包、RS485 总线冲突,或者波特率稍微有点误差,升级过程就会极其痛苦,经常卡在 99% 失败。
这一篇,我们要带读者从零设计一个“私有 OTA 协议”,并教会他们用**状态机(FSM)**来解析数据。这是嵌入式软件工程中最显功力的地方。
Bootloader 实战 (2):可靠传输 —— 抛弃 YMODEM,手写一个抗干扰的私有 OTA 协议
前言 很多人问:为什么不用标准的 YMODEM 或 XMODEM? 因为标准协议是为 80 年代的电话线设计的。在现代物联网场景下(特别是 BLE、LoRa 或复杂的 RS485 总线),我们需要一个更轻量、更灵活、能容忍“断断续续”传输的协议。 今天,我们不谈虚的理论,直接设计一个基于状态机、带校验、支持断点续传的工业级私有协议。
一、 为什么我们要“造轮子”?
在动手写代码前,先看清痛点:
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被动的超时机制: YMODEM 极其依赖超时判断(比如 1秒收不到数据算超时)。但在 BLE 环境下,一包数据可能就要传 200ms,很容易误判。
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死板的帧长: 标准协议通常固定 128 或 1024 字节一包。但如果你的 Flash 扇区是 2KB,或者蓝牙 MTU 只有 20 字节,这种不匹配会导致极其复杂的缓存管理。
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缺乏业务指令: 标准协议只能传文件。但实际 OTA 中,我们往往需要:“查询版本号”、“擦除指定区域”、“重启设备”等指令。
结论: 一个优秀的 OTA 协议,必须是**“指令驱动”**的,而不是单纯的“数据流”。
二、 协议帧设计:越简单越好
不要搞复杂的 XML 或 JSON,MCU 只有几 KB 内存,二进制帧才是王道。
我们可以定义一个变长的数据帧结构:
typedef struct {
uint8_t head[2]; // 帧头:固定 0xAA 0x55,用于同步
uint8_t len; // 长度:Payload 的长度
uint8_t cmd; // 指令:如 0x01=擦除, 0x02=写入, 0x03=校验
uint8_t payload[256]; // 数据载荷

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