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RT-thread应用讲解——通过U盘升级程序固件

04/03 13:11
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阅读需 15 分钟
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我前面介绍过RT-thread的一种OTA方案,可以通过串口或者网络进行远程升级,那今天在原来的这套方案的基础上做一些修改,实现U盘升级。

相比于串口和网络,U盘升级在某些方面有很大的优势,首先它不需要网络,对于那些不具备上网功能的设备来说很方便,其次它不需要连接数据线,在距离上有优势,说到这,可能有人会说,u盘要插到设备上才能用,距离怎么就有优势了呢?

是的,U盘升级确实需要有人到设备这边手动操作,但是因为U盘是很通用的设备,即使是非研发人员也可以操作,不需要烧录器,也不需要安装一些驱动和软件,只需要找一个U盘把升级固件放进去,然后插到设备上升级即可。

比如有个客户安装了我们的设备,但是后来软件要进行升级优化,如果这个设备是支持U盘升级的那么我就可以把升级的固件发给客户,让他自己用一个U盘来升级设备,这样一来,我们就不需要跑到现场去烧录固件了。

好了,废话不多说,马上开整。

一、挂载U盘

使用U盘升级,第一步要先把U盘的读写调试好,关于U盘的使用,可以看下我之前的博客,有很详细的介绍,这里就不多说了。

RT-thread应用讲解——U盘(usb host)

二、使能OTA

要想远程升级,那肯定先得有OTA的功能,关于OTA的使用我在前面的博客里面也详细介绍过了,不知道的同学可以先去看下。

RT-thread应用讲解——OTA

OTA部分只要要完成bootloader的制作和app的制作即可。这两部分都调试好了之后就可以加入U盘升级的代码。

三、U盘升级代码

前面把U盘的挂载和OTA都调试好了之后就可以使用U盘来进行OTA了。

示例代码如下:

#include <rtthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <finsh.h>
#include <fal.h>
#include <dfs_posix.h>

#define DBG_SECTION_NAME          "ota_usb"

#define DBG_LEVEL                 DBG_LOG

#define DBG_COLOR
#include <rtdbg.h>

/* 固件版本号 */
#define APP_VERSION               "1.0.0"

/* 固件名称 */
#define USBH_UPDATE_FN            "/rtthread.rbl"

/* 固件下载分区名称 */
#define DEFAULT_DOWNLOAD_PART     "download"

static char* recv_partition = DEFAULT_DOWNLOAD_PART;

rt_sem_t ota_sem = RT_NULL;

static void print_progress(size_t cur_size, size_t total_size)
{
    static unsigned char progress_sign[100 + 1];
    uint8_t i, per = cur_size * 100 / total_size;

    if (per > 100)
    {
        per = 100;
    }

    for (i = 0; i < 100; i++)
    {
        if (i < per)
        {
            progress_sign[i] = '=';
        }
        else if (per == i)
        {
            progress_sign[i] = '>';
        }
        else
        {
            progress_sign[i] = ' ';
        }
    }

    progress_sign[sizeof(progress_sign) - 1] = '�';

    LOG_I("�33[2A");
    LOG_I("Download: [%s] %d%%", progress_sign, per);
}

static int ota_usb_download_entry(void* parameter)
{
    DIR *dirp;
    static size_t update_file_total_size, update_file_cur_size;
    static const struct fal_partition * dl_part = RT_NULL;
    static int fd;
    static rt_uint8_t buf[1024];
    static rt_err_t result;
    struct stat file;

    rt_kprintf("The current version of APP firmware is %sn", APP_VERSION);	

    while(1)
    {
        result = rt_sem_take(ota_sem, RT_WAITING_FOREVER);
        if(result == RT_EOK)
        {
            rt_kprintf("Default save firmware on download partition.n");

            rt_kprintf("Warning: usb has started! This operator will not recovery.n");

            /* 查询固件大小 */
            result = stat(USBH_UPDATE_FN, &file);
            if(result == RT_EOK)
            {
                LOG_D(""USBH_UPDATE_FN" file size is : %dn", file.st_size);
            }
            else
            {
                LOG_E(""USBH_UPDATE_FN" file not fonud.");
                goto __exit;
            }
            if(file.st_size <= 0)
            {
                LOG_E(""USBH_UPDATE_FN" file is empty.");
                goto __exit;
            }
                
            /* 获取"download"分区信息并清除分区数据 */
            if ((dl_part = fal_partition_find(recv_partition)) == RT_NULL)
            {
                LOG_E("Firmware download failed! Partition (%s) find error!", recv_partition);
                goto __exit;
            }
            if (file.st_size > dl_part->len)
            {
                LOG_E("Firmware is too large! File size (%d), '%s' partition size (%d)", file.st_size, recv_partition, dl_part->len);
            }
            if (fal_partition_erase(dl_part, 0, file.st_size) < 0)
            {
                LOG_E("Firmware download failed! Partition (%s) erase error!", dl_part->name);
            }

            /* 以只读模式打开固件 */
            fd = open(USBH_UPDATE_FN, O_RDONLY);
            if (fd >= 0)
            {
                do
                {
                    /* 读取u盘的固件,一次读1024字节 */
                    update_file_cur_size = read(fd, buf, sizeof(buf));

                    /* 把固件写入片外flash的download分区  */
                    if (fal_partition_write(dl_part, update_file_total_size, buf, update_file_cur_size) < 0)
                    {
                        LOG_E("Firmware download failed! Partition (%s) write data error!", dl_part->name);
                        close(fd);
                        goto __exit;
                    }

                    update_file_total_size += update_file_cur_size;

                    print_progress(update_file_total_size, file.st_size);
                } 
                while (update_file_total_size != file.st_size);
                
                close(fd);
            }
            else
            {
                LOG_E("check: open file for read failedn");
                goto __exit;
            }

            rt_kprintf("Download firmware to flash success.n");
            rt_kprintf("System now will restart...rn");

            /* wait some time for terminal response finish */
            rt_thread_delay(rt_tick_from_millisecond(200));

            /* Reset the device, Start new firmware */
            extern void rt_hw_cpu_reset(void);
            rt_hw_cpu_reset();
            /* wait some time for terminal response finish */
            rt_thread_delay(rt_tick_from_millisecond(200));

        __exit:
            LOG_E("download rtthread.rbl file failed");
        }
    }
}

void ota_usb_init(void)
{
    fal_init();

    ota_sem = rt_sem_create("otasem", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);
    
    rt_thread_t thread1 = rt_thread_create("ota_usb", ota_usb_download_entry, RT_NULL, 4096, 26, 10);
    if (thread1 != RT_NULL)
    {
        rt_thread_startup(thread1);
    }
}
INIT_APP_EXPORT(ota_usb_init);

static rt_uint8_t ota_usb_start(void)
{
    rt_sem_release(ota_sem);

    return RT_EOK;
}
MSH_CMD_EXPORT(ota_usb_start, OTA start);

四、运行测试

先做好一个要升级的固件(rtthread.rbl)放到U盘里,插入U盘之后,查看U盘是否有该文件。

在这里插入图片描述

通过调用命令开始升级。

提示:用命令只是为了方便调试,实际使用可以通过实体按键或屏幕按键来触发升级。

在这里插入图片描述

至此,整个升级的流程就走完了。

五、结束语

好了,关于U盘升级的介绍就到这里,整个流程看着挺复杂,但是知道原理之后回头再看,其实结构还是很清晰的,如果还有什么问题,欢迎在评论区留言。如果这篇文章能够帮到你,就给我点个赞吧,如果想了解更多RT-thread和单片机的内容,可以关注一下博主,后续我还会继续分享更多的经验给大家。

教程相关源码:https://download.csdn.net/download/ShenZhen_zixian/12880749

RT-thread相关教程汇总:https://blog.csdn.net/ShenZhen_zixian/article/details/120563891

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