STM32+Python用XMODEM协议升级固件之STM32固件开发

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已于 2024-08-24 08:22:53 修改 · 1.8k 阅读

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#stm32 #c语言

于 2024-08-20 20:35:29 首次发布

本文章针对有嵌入式编程基础的技术人员，Python制作上位机软件工具需要会使用Pycharm工具。文章不再具体描述嵌入式开发的基础和Python的基础语法等问题，有些语法会在文章中间说明，其中Python制作的软件升级工具成功升级STM32F103CT6和STC8H8K64U的固件，着重讲解Python+PYQT5+STM32F103C8T6使用XMODEM协议升级固件的开发过程。

一： XMODEM的STM32F103C8初始化代码。

XMODEM的原理就不多说了，各个博主都有分享，本代码通过Windows系统自带的超级终端测试，本人使用Python编写的代码也测试过，都能正常使用。很多人可能有疑问，为何Windows超级终端可以使用，为何还要自己写个工具呢？原因如下：

1： Windows系统超级终端不能自由的发数据，例如发单个字节或者多少个字节。

2： Windows系统超级终端使用不友好，对于非专业技术人员，有难度，更别说让客户使用了。

3：一般嵌入式产品做好后，后续需要维护升级，可以通过发命令方式进入Boot。根据个人喜好，也可以在代码中添加自己的调试命令，Windows超级终端对这方面不大友好，而通过的串口工具，例如SSCOM又不具备下载升级功能。

1.1：代码整体框架

Main.C代码如下:

#include "main.h"

void SystemClock_Config(void);

int main(void)
{
LL_APB2_GRP1_EnableClock(LL_APB2_GRP1_PERIPH_AFIO);
LL_APB1_GRP1_EnableClock(LL_APB1_GRP1_PERIPH_PWR);

NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_4);

LL_GPIO_AF_DisableRemap_SWJ();

SystemClock_Config();

InitLedGPIO(); // 初始化LED的GPIO
CheckAPPFirmware(); // 检测是否有固件

Delay1us(30000); // 延时

InitUsart1(); // 初始化串口1
InitTimer3(); // 初始化定时器3

InitXModem(); // 初始化XMODEM的参数
while (1)
   {
      LEDTask(); // LED任务
       XModemTask(); // XMODEM任务
   }
}

1.2： SystemClock_Config()代码

这部分代码由STM32生成，简单配置时钟频率即可

void SystemClock_Config(void)
{
LL_FLASH_SetLatency(LL_FLASH_LATENCY_2);
while(LL_FLASH_GetLatency()!= LL_FLASH_LATENCY_2)
{
}
LL_RCC_HSI_SetCalibTrimming(16);
LL_RCC_HSI_Enable();

/* Wait till HSI is ready */
while(LL_RCC_HSI_IsReady() != 1)
{

}
LL_RCC_PLL_ConfigDomain_SYS(LL_RCC_PLLSOURCE_HSI_DIV_2, LL_RCC_PLL_MUL_16);
LL_RCC_PLL_Enable();

/* Wait till PLL is ready */
while(LL_RCC_PLL_IsReady() != 1)
{

}
LL_RCC_SetAHBPrescaler(LL_RCC_SYSCLK_DIV_1);
LL_RCC_SetAPB1Prescaler(LL_RCC_APB1_DIV_2);
LL_RCC_SetAPB2Prescaler(LL_RCC_APB2_DIV_1);
LL_RCC_SetSysClkSource(LL_RCC_SYS_CLKSOURCE_PLL);

/* Wait till System clock is ready */
while(LL_RCC_GetSysClkSource() != LL_RCC_SYS_CLKSOURCE_STATUS_PLL)
{

}
LL_Init1msTick(64000000); // 配置Tick时钟频率为64MHz
LL_SetSystemCoreClock(64000000); // 配置系统主时钟为64MHz
}

1.3：InitLedGPIO() 代码

void InitLedGPIO(void)
{
   LL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   /* GPIO Ports Clock Enable */
   LL_APB2_GRP1_EnableClock(LL_APB2_GRP1_PERIPH_GPIOC);
   LL_GPIO_ResetOutputPin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);
   GPIO_InitStruct.Pin = LED_Pin;
   GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_OUTPUT;
   GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM;
   GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL; // 此模式可选其它
   LL_GPIO_Init(LED_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

   LedOff(); //关闭LED灯，进入boot后，会快速闪烁

}

1.4： CheckAPPFirmware()代码

检查是否需要更新固件。

void CheckAPPFirmware(void)
{
u16 APPData;

APPData = Flash_ReadData16Bit( FLASH_APP_CHECK_ADDRESS );

   if((APPData == APP_NEED_TO_UPDATE_DATA) || (APPData == 0xFFFF) )       //检查到Flash升级标识，表示需要升级
       {
           return;
       }

BootloaderJumpToApp();
}

1.5： InitUsart1()串口1初始化代码

void InitUsart1(void)
{

LL_USART_InitTypeDef USART_InitStruct = {0};

LL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

   LL_APB2_GRP1_EnableClock(LL_APB2_GRP1_PERIPH_USART1);
   LL_APB2_GRP1_EnableClock(LL_APB2_GRP1_PERIPH_GPIOA);

   GPIO_InitStruct.Pin = LL_GPIO_PIN_9;
   GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_ALTERNATE;
   GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
   GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
   LL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

   GPIO_InitStruct.Pin = LL_GPIO_PIN_10;
   GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_FLOATING;
   LL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

   /* USART1 interrupt Init */
   NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, NVIC_EncodePriority(NVIC_GetPriorityGrouping(),0, 0));
   NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);

   USART_InitStruct.BaudRate = BAUDRATE;
   USART_InitStruct.DataWidth = LL_USART_DATAWIDTH_8B;
   USART_InitStruct.StopBits = LL_USART_STOPBITS_1;
   USART_InitStruct.Parity = LL_USART_PARITY_NONE;
   USART_InitStruct.TransferDirection = LL_USART_DIRECTION_TX_RX;
   USART_InitStruct.HardwareFlowControl = LL_USART_HWCONTROL_NONE;
   USART_InitStruct.OverSampling = LL_USART_OVERSAMPLING_16;
   LL_USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);
   LL_USART_ConfigAsyncMode(USART1);

   LL_USART_DisableIT_TC( USART1);
    LL_USART_DisableIT_TXE(USART1);
   LL_USART_EnableIT_RXNE(USART1);
   LL_USART_Enable(USART1);
}

1.6: InitTimer3()代码

// 在Xmodem中，不使用定时器3中断，这里仅示例定时器的配置，1ms定时器中断

void InitTimer3(void)
{

LL_TIM_InitTypeDef TIM_InitStruct = {0};

LL_APB1_GRP1_EnableClock(LL_APB1_GRP1_PERIPH_TIM3);

NVIC_SetPriority(TIM3_IRQn, NVIC_EncodePriority(NVIC_GetPriorityGrouping(),0, 0));
NVIC_EnableIRQ(TIM3_IRQn);

TIM_InitStruct.Prescaler = 6400-1; //100us
TIM_InitStruct.CounterMode = LL_TIM_COUNTERMODE_UP;
TIM_InitStruct.Autoreload = 10; //计数器重装载值，10*100us,产生1ms定时中断
TIM_InitStruct.ClockDivision = LL_TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
LL_TIM_Init(TIM3, &TIM_InitStruct);
LL_TIM_EnableARRPreload(TIM3);
LL_TIM_SetClockSource(TIM3, LL_TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL);
LL_TIM_SetTriggerOutput(TIM3, LL_TIM_TRGO_RESET);
LL_TIM_DisableMasterSlaveMode(TIM3);

LL_TIM_EnableIT_UPDATE(TIM3);
LL_TIM_EnableCounter(TIM3);

LL_SYSTICK_EnableIT();

SystemTime = 0; //此变量做系统时钟实，在Tick时钟对此变量+1操作

}

1.7： InitXModem()代码

void    InitXModem(void)
{
   InitXModemParameter();
   Flash_ErasePages(FLASH_APP_START_ADDRESS, STM32_FLASH_PAGES- BOOT_LOADER_PAGE_SIZE);
}

void    InitXModemParameter(void)
{
   XModemStructure.XModemReceiveDataPackTimeStart = DISABLE;
   XModemStructure.XModemReceiveDataPackSuccess = ERROR;

   XModemStructure.XModemDataErrorTimes = 0;
   XModemStructure.XModemReceiveDataPackTime = 0;