STM32 bootloader, написание собственного бута Опции

[ierofant]

Всем привет.

Появилась задача создать бутлоадер, который будет удаленно перепрошивать контроллер. Контроллер работает в связке с gsm-модулем.
Раньше опыта создания бутов не было, поэтому вопросов появилось просто масса.

Во-первых, для себя я вижу 2 концепции бутлоадера, каждый со своими плюсами и минусами.

1. Основная программа качает прошивку, пишет её в определенное место флеша(например, с 16-й страницы флеша), проверяет, все ли правильно записалось, устанавливает в энергонезависимом регистре флаг, что нужно войти в бут, перезагружается, происходит вход в бутлоадер, который очищает основную программу(например, со 2й страницы флеша) и перезаписывает новую прошивку на это место и переходит на выполнение основной программы.

Преимущества(+)/недостатки(-):
+простота бутлоадера, в том числе не нужно инициализировать юарт и модуль из бутлоадера.
+не нужно долго висеть в буте
+перезагружаться в бут можно только после того, как прошивка успешно закачана
-если не верно закачалась прошивка либо же не рабочая прошивка - только вручную перепрошивать
-нужен МК с бОльшим обьемом Flash

2. Основная программа перегружает МК в бут, который удаляет старую прошивку, качает новую и сразу записывает её вместо старой.

Преимущества(+)/недостатки(-):
+бут может сам скачать новую прошивку
+контроллер с меньшим обьемом флеша
-сложность бута - нужно будет иниициализировать юарт, включать и инициализировать gsm модуль.
-долго находиться в бутлоадере

Какой вариант лучше? И, может, есть более совершенные решения?

Теперь вопросы по реализации:
1. Какие подводные камни могут быть в написании бута?
2. Читал на форуме про то, что нужно перезаписывать таблицу векторов(или вектора прерываний?)? Можно об этом подробнее? Как это делается? Где об этом можно подробнее почитать, а то никакой вразумительной инфы не нашел.
3. Бут и основная программа пишуться ведь как 2 разных проекта?


Отадельным вопросом - как заставить программу перейти на выполнение с определенного адреса? Где найти об этом информацию?
Пробывал как в примере от ST:

CODE

#include "common.h"
#define ApplicationAddress 0x08000073

extern pFunction Jump_To_Application;
extern uint32_t JumpAddress;

/* Jump to user application */
JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (ApplicationAddress + 4);
Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress;
/* Initialize user application's Stack Pointer */
__set_MSP(*(__IO uint32_t*) ApplicationAddress);
Jump_To_Application();

Не получилось. На ф-ции Jump_To_Application(); уходит в hardfault
Особенно не понятно, где тело этой функции, нигде в присоединенных файлах эта функция не описана. (файлы примера прикрепил к сообщению)

Был бы очень благодарен, если бы кто-то подсказал, где об этом можно прочитать и где можно найти рабочие и понятные примеры.


И чтобы не плодить сообщения, напишу про еще одну проблему с отладочной платой: на STM32VLDiscovery целевой контроллер работает, прошивается, но невероятно греется. Даже на 2 секунды нельзя на нем задержать палец. Очень горячий. Закороток визуально нет, да и паяльником я не притрагивался к плате , не знаю, с чего все и началось. Тестера под рукой тоже нет. Не работает светодиод LD4. Правда я не знаю, это следствие или причина нагрева, сейчас далеко от цивилизации, протестить и перепаять ничего не могу. (схема : http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_R...CD00267113.pdf)

Прикрепленные файлы

 an2557.rar ( 1.64 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 79

 

[ierofant]

Спасибо, что откликнулись.

skripach

Пытаюсь в простейшей программке протестировать переход выполнения кода по определенному адресу. Пробывал с вашим примером, опять не получилось.

Вот мой код(для иара, поэтому немного отличается от вашего):

CODE

#include "stm32f10x.h"
#include "core_cm3.h"
#define ApplicationAddress 0x08000081


void JumpToApplication(uint32_t addr)
{
typedef void (*pFunction)(void);
pFunction Jump_To_Application;
uint32_t JumpAddress;
//if(addr>=0x08005000)
//{
JumpAddress = *(uint32_t*) (addr + 4);
Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress;
/* Initialize user application's Stack Pointer */
__set_MSP(*(uint32_t*) addr);
//__MSR_MSP(*(vu32*) addr);
Jump_To_Application();
//}
}




void init_mk()
{
RCC->APB2ENR |= (RCC_APB2ENR_IOPAEN|RCC_APB2ENR_IOPCEN);

GPIOC->CRH |= (GPIO_CRH_MODE9 | GPIO_CRH_MODE8); //C.8, C.9 OUTPUT
GPIOC->CRH &= ~(GPIO_CRH_CNF9 | GPIO_CRH_CNF8);
GPIOA->CRL&=~GPIO_CRL_MODE0;//A.0 INPUT
}

void test()
{
GPIOC->BSRR = GPIO_BSRR_BS9;
}


int main()
{
init_mk();


JumpToApplication(ApplicationAddress);


GPIOC->BSRR = GPIO_BSRR_BS8;

test();

while(1)
{
}
}

__MSR_MSP - не было, заменил на функцию подобного содержания из своего хидера. Вот такая функция

CODE

void __set_MSP(uint32_t topOfMainStack)
{
  __ASM("msr msp, r0");
  __ASM("bx lr");
}

Проверка была для конкретно вашего примера, насколько я понял, поэтому она закоменчена.

#define ApplicationAddress 0x08000081 - это начальный адрес функции test(). (беру его из map-а)

Т.е. по предположению - код должен выполниться в обход строки : GPIOC->BSRR = GPIO_BSRR_BS8; Верно?

Отладчик после выполнения Jump_To_Application(); матерится на то, что указатель стека находится вне его пределах, причем откуда такое значение - черт знает: The stack pointer for stack 'CSTACK' (currently 0x00F44F28) is outside the stack range (0x20000000 to 0x20000400)

Cosmojam, я пока пытаюсь осуществить просто переход выполнения программы по определенному адресу, таблицу векторов даже не трогаю. Выше отписался, что у меня не так.


Кстати, я правильно понимаю алгоритм работы бутлоадера?
После того, как он закончил все свои необходимые действия, нужно:
1. перенести таблицу векторов по адресу в памяти, где начинается основная программа.(т.е. если у меня основная программа записана, начиная с 2й страницы флеша (1 страница - 1кб), то нужно будет сделать так: NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x08000800)
2. Перейти к выполнению кода на тот же адрес (0x08000800)

Верно ли я все понял?

P.S. Кстати, skripach, спасибо за приведенный код.

Сообщение отредактировал ierofant - Jan 3 2012, 21:38

[Сергей Борщ]

Как у вас все сложно!
Какова структура "обычной" программы под STM32?
В начале идет блок векторов, он состоит из:
-начальное значение стека
-адрес обработчика исключения Reset
-адреса остальных обработчиков ядра
-адреса обработчиков периферии
Далее за ним идет код.

Ну так и работать надо с этой структурой, а не с какими-то магическими числами и приведением указателей:

CODE

struct application
{
    struct vectors
    {
        typedef void( *handler )( void );
        uint32_t    MSP_init;
        handler     Reset_vector;
        handler     Core_handler[14];
        static const uint_fast8_t MCU_VECTORS =
#if defined(STM32F10X_LD_VL) || defined(STM32F10X_MD_VL)
        56
#elif   defined(STM32F10X_HD_VL)
        61
#elif defined(STM32F10X_CL)
        68
#elif defined(STM32F10X_LD) || defined(STM32F10X_MD) ||defined(STM32F10X_HD) ||defined(STM32F10X_XL)
        60
#endif
     ;
        handler     MCU_handler[MCU_VECTORS];
    }       Vectors;
    uint32_t Size;                          // application size, 4-byte words
};

extern const application Application;

.......
                if (!CRC->DR)                        // Application Section OK
            {
                // set vectors table to application vectors
                SCB->VTOR = (uintptr_t)&Application.Vectors;
                asm volatile
                (
                    "   MSR   MSP, %0\n" // store App stack init value to MSP
                    :
                    : "r" (Application.Vectors.MSP_init)
                );
                Application.Vectors.Reset_vector();
            }

От линкера требуется лишь предоставить символ Application с адресом начала той области, в которую загружается приложение. Не знаю как в последнем ИАРе, в старом это можно было сделать, вписав в линкерный скрипт или командную строку линкера -DApplication=0x08001000

У меня при сборке приложения линкер сразу за таблицей векторов вписывает размер образа, чтобы загрузчик мог просчитать контрольную сумму загруженного приложения (и только его, не учитывая свободную память).