[發明專利]一種基于STM32具有OTA升級功能的通用Bootloader實現方法

在審

• 申請號: 201910363895.8
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110096293A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 熊譜翔;朱天龍;張源
• 申請（專利權）人: 上海睿賽德電子科技有限公司
• 主分類號: G06F8/65
• 分類號: G06F8/65;H04W8/22
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 李崧巖

1.一種基于STM32多系列微控制器具有OTA升級功能的通用Bootloader，其特征在于，可以自動生成可執行的Bootloader二進制bin文件，該二進制bin文件可以直接運行在多系列的STM32微控制器上，用戶無需任何代碼移植過程即可為基于STM32微控制器的產品添加OTA功能；所述Bootloader在實現時充分考慮了對不同板卡兼容性，使得Bootloader可以在多系列STM32微控制器上通用。

所述Bootloader包含多個功能模塊，在系統啟動時，首先調用系統初始化模塊對整個系統進行初始化，接下來調用固件恢復模塊檢查是否需要進行固件恢復，然后調用固件升級模塊檢查是否需要進行固件升級。

所述Bootloader的固件下載模塊被調用時，會將固件下載到指定分區，然后重新啟動系統。

2.根據權利要求1所述的自動生成可執行的Bootloader二進制bin文件，其特征在于用戶可以通過在網頁端填寫配置等方式，根據自己擁有的板卡的參數特征對所需的Bootloader進行配置。Bootloader生成程序會根據用戶填寫的配置自動生成對應的Bootloader二進制bin文件。

3.根據權利要求1所述的用戶無需任何代碼移植過程，其特征在于由于Bootloader是根據用戶目標板卡的特征參數而生成的，因此生成的Bootloader符合用戶擁有的目標板卡的特征與要求，因此可以直接運行在目標板卡上。

4.根據權利要求1所述的系統初始化模塊，其特征在于，包括系統時鐘的初始化、串口的初始化、片上Flash以及片外SPI Flash的初始化以及系統分區表的初始化。

所述系統時鐘的初始化，其特征在于使用芯片內部時鐘源，不依賴芯片外部高速晶振，因此可以保證芯片內部時鐘的穩定性。對同系列的芯片使用統一的可正常運行的配置，因此可以使得時鐘配置在同系列的各種芯片間通用。

所述串口初始化，其特征在于串口輸出引腳可以指定為芯片的任意IO引腳。因此Bootloader的串口輸出引腳具有高度的可配置性，為其運行在各種不同的板卡上提供了條件。串口輸出引腳的實現方式為使用IO引腳來模擬串口輸出，數據輸出延時使用同系列都具備的通用定時器來實現，因此具有高度的通用性。

所述片外SPI Flash初始化，其特征在于CS引腳、CLK引腳、MOSI引腳和MISO引腳均可指定為任意的芯片IO來實現。因此SPI Flash具有高度的可配置性，為Bootloader運行在各種不同的板卡上提供了條件。為了實現這種高度可配置性，SPI引腳均使用普通IO引腳來模擬實現。因此具有高度的通用性。

所述系統分區表的初始化，其特征在于，對系統內的存儲器進行分區管理，創建于OTA升級相關的app分區、download分區以及用于恢復出廠固件的factory分區。

5.根據權利要求1所述的固件恢復模塊，其特征在于通過檢測外部引腳的輸入電平來判斷是否進行固件恢復。觸發固件恢復的條件是系統啟動前外部引腳輸入電平為有效電平，且持續不少于10秒。如果判斷符合固件恢復條件，則進行系統固件恢復。Bootloader將對factory分區內存儲的以特定格式打包好的固件進行校驗、解密、解壓縮操作，同時將系統固件從factory分區搬運到app分區，搬運成功完成后跳轉到app分區執行程序。

6.根據權利要求1所述的固件升級模塊，其特征在于會檢查app分區中的固件版本號以及download分區中的版本號，對比兩者是否一致。如果兩者版本號一致，則直接跳轉到app分區中的固件執行。如果兩者不一致，則啟動固件升級程序，此時Bootloader將對download分區中存儲的以特定格式打包好的固件進行校驗、解密、解壓縮操作，同時將系統固件從download分區搬運到app分區，搬運成功后跳轉到app分區執行程序。