• IAP固件升级进阶（Qt上位机）

    前言

    时隔近一年，再次接触IAP固件升级，这次修改了以前的一些bug，同时新增一些实用性的功能。

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    上位机界面

    视频演示

    当Up对iap固件升级的机制有了更深的理解后_哔哩哔哩_bilibili

    固件升级指令

    重要代码

    1.通过拖拽实现文件读取

    1. // MainWindow类的dragEnterEvent方法  
    2. // 当鼠标拖动文件进入MainWindow的边界时，触发此方法  
    3. void MainWindow::dragEnterEvent(QDragEnterEvent *event)  
    4. {  
    5.     // 检查拖动的数据是否包含URLs（即文件路径）  
    6.     if(event->mimeData()->hasUrls())  
    7.         // 如果包含URLs，则接受拖放操作  
    8.         event->acceptProposedAction();  
    9.     else  
    10.         // 如果不包含URLs，则忽略拖放操作  
    11.         event->ignore();  
    12. }  
    13.   
    14. // MainWindow类的dropEvent方法  
    15. // 当鼠标在MainWindow内释放拖动的文件时，触发此方法  
    16. void MainWindow::dropEvent(QDropEvent *event)  
    17. {  
    18.     // 获取拖放事件中的MIME数据  
    19.     const QMimeData *mimeData = event->mimeData();  
    20.     // 检查MIME数据是否包含URLs  
    21.     if(mimeData->hasUrls())  
    22.     {  
    23.         // 获取URLs列表  
    24.         QList urlList = mimeData->urls();  
    25.         // 获取第一个URL的本地文件路径  
    26.         QString fileName = urlList.at(0).toLocalFile();  
    27.   
    28.         // 获取textEdit_fwUpdateFile控件中的文本  
    29.         QString text = ui->textEdit_fwUpdateFile->toPlainText();  
    30.   
    31.         // 检查文件名是否为空，并且textEdit_fwUpdateFile中的文本为空  
    32.         if((!fileName.isEmpty()) && (text.isEmpty()))  
    33.         {  
    34.             // 检查文件扩展名是否为.bin  
    35.             if (fileName.endsWith(".bin"))  
    36.             {  
    37.                 // 创建一个QFile对象，用于读取文件  
    38.                 QFile file(fileName);  
    39.                 // 创建一个QFileInfo对象，用于获取文件信息  
    40.                 QFileInfo fileInfo(fileName);  
    41.   
    42.                 // 初始化固件更新相关变量  
    43.                 fwPackIndex = 0;  
    44.                 // 获取文件大小  
    45.                 fwFileLen = fileInfo.size();  
    46.                 // 计算固件包的数量（根据fwPackLength，但fwPackLength在此代码中未定义）  
    47.                 fwPackNum = fwFileLen/fwPackLength+1;  
    48.   
    49.                 // 尝试以只读方式打开文件  
    50.                 if(!file.open(QIODevice::ReadOnly))  
    51.                     // 如果文件打开失败，则返回不执行后续操作  
    52.                     return;  
    53.   
    54.                 // 读取文件全部内容  
    55.                 binRawData = file.readAll();  
    56.   
    57.                 // 在lineEdit_fwUpdateFile控件中显示文件名  
    58.                 ui->lineEdit_fwUpdateFile->setText(fileName);  
    59.                 // 在textEdit_fwUpdateFile控件中追加文件的十六进制表示  
    60.                 ui->textEdit_fwUpdateFile->append(binRawData.toHex());  
    61.   
    62.                 // 关闭文件  
    63.                 file.close();  
    64.   
    65.                 // 启用开始固件更新按钮  
    66.                 ui->pushButton_startFwUpdate->setEnabled(true);  
    67.                 // 禁用停止固件更新按钮  
    68.                 ui->pushButton_stopFwUpdate->setEnabled(false);  
    69.   
    70.                 // 初始化固件更新状态  
    71.                 fwUpdateState = fwInit;  
    72.                 // 重置固件包索引  
    73.                 fwPackIndex = 0;  
    74.                 // 重置超出标记和索引（这些变量在代码中没有明确的定义和用途）  
    75.                 fwExceedFlag = 0;  
    76.                 fwExceedIndex = 0;  
    77.   
    78.                 // 重置进度条  
    79.                 ui->progressBar_upgrade->reset();  
    80.             }  
    81.             else  
    82.             {  
    83.                 // 如果文件扩展名不是.bin，则显示警告消息  
    84.                 QMessageBox::warning(this, tr("错误"), tr("无法打开正确的文件！"));  
    85.             }  
    86.         }  
    87.     }  
    88. }

    2.串口初始化自动识别并连接带CH340的串口

    1. void MainWindow::serialPortInit()
    2. {
    3.     // 获取所有可用的串口信息，并存储在QList中  
    4.     QList comList = QSerialPortInfo::availablePorts();  
    5.     
    6.     // 清空comboBox_chooseCom控件中的所有项  
    7.     ui->comboBox_chooseCom->clear();  
    8.     
    9.     // 创建一个QMap，用于存储串口名（portName）到comboBox中索引的映射  
    10.     QMapint> portNameToIndexMap;  
    11.     
    12.     // 遍历所有可用的串口信息  
    13.     foreach (const QSerialPortInfo &info, QSerialPortInfo::availablePorts()) {  
    14.         // 构建一个显示文本，由串口名和描述组成  
    15.         QString displayText = info.portName() + ": " + info.description();  
    16.     
    17.         // 获取当前comboBox的项数，作为新项的索引  
    18.         int index = ui->comboBox_chooseCom->count();  
    19.     
    20.         // 在comboBox_chooseCom控件中添加新的显示文本  
    21.         ui->comboBox_chooseCom->addItem(displayText);  
    22.     
    23.         // 将当前串口名及其索引存入映射中  
    24.         portNameToIndexMap.insert(info.portName(), index);  
    25.     
    26.         // 检查串口的描述或制造商信息是否包含"CH340"（不区分大小写）  
    27.         if (info.description().contains("CH340", Qt::CaseInsensitive) ||  
    28.             info.manufacturer().contains("CH340", Qt::CaseInsensitive)) {  
    29.             // 使用映射来查找该串口名对应的索引  
    30.             // 由于之前已经将串口名和索引存入映射，这里肯定能找到  
    31.             if (portNameToIndexMap.contains(info.portName())) {  
    32.                 // 设置comboBox_chooseCom的当前项为找到的包含"CH340"的串口  
    33.                 ui->comboBox_chooseCom->setCurrentIndex(portNameToIndexMap.value(info.portName()));  
    34.             }  
    35.             // 找到后退出循环，因为我们只需要设置第一个匹配的串口  
    36.             break;  
    37.         }  
    38.     }
    39. }

    3.IAP相关代码，跟上位机通信的逻辑部分

    1. // IapRcvDataProc 函数用于处理接收到的IAP（In-Application Programming）数据消息  
    2. void IapRcvDataProc(MSG_S stMsg)  
    3. {  
    4.     // 定义一个缓冲区用于存储接收到的消息数据  
    5.     u8 MsgData[100];  
    6.     // 将接收到的消息数据复制到MsgData缓冲区中  
    7.     memcpy(MsgData, stMsg.szData, stMsg.u8Len);  
    8.     u8 cmd = MsgData[__CmdIndex]; // 获取命令码  
    9.   
    10.     u8 i = 0; // 循环计数器  
    11.   
    12.     // 根据接收到的命令码的第3位（MsgData[2]的高4位）来构造回复命令的第1个字节  
    13.     u8 replyCmd1 = 0xB0 | (MsgData[2] >> 4);  
    14.   
    15.     // 定义一个发送消息的缓冲区  
    16.     u8 txMsg[20] = {0};  
    17.   
    18.     // 根据命令码执行不同的操作  
    19.     switch(cmd)  
    20.     {  
    21.         case 0xF0: // 固件更新请求  
    22.             // 读取固件更新标志位  
    23.             SystemFlashRead(__FwUpdateFlagAddr, __FwUpdateFlagSize, &stIap.u32FwFlag);  
    24.             // 清除IAP结构体stIap的所有数据  
    25.             memset(&stIap, 0, sizeof(IAP_S));  
    26.             // 复制固件版本号到IAP结构体的flashData字段  
    27.             memcpy(&stIap.stFwVer.flashData, &MsgData[6], 3);  
    28.             // 将固件版本号写入到固件版本地址  
    29.             SystemFlashWrite(__FwVersionAddr, __FwUpdateFlagSize, &stIap.stFwVer.flashData);  
    30.             // 构造回复消息  
    31.             txMsg[0] = replyCmd1;  
    32.             txMsg[1] = cmd;  
    33.             txMsg[2] = 1; // 表示成功的标志位  
    34.             // 发送回复消息  
    35.             UartLoadTxMsg(1, txMsg, 3);  
    36.             break;  
    37.   
    38.         case 0xF1: // 固件擦除 
    39.             // 设置固件标志位为无固件  
    40.             stIap.u32FwFlag = __NO_FW;
    41.             // 写入固件更新标志位  
    42.             SystemFlashWrite(__FwUpdateFlagAddr, __FwUpdateFlagSize, &stIap.u32FwFlag);  
    43.             // 擦除应用程序空间  
    44.             EraseFwSpace(__APP_START_ADDR, __APP_SIZE / __FLASH_PAGE_SIZE);  
    45.             break;  
    46.   
    47.         case 0xF2: // 固件数据接收  
    48.             // 更新帧索引  
    49.             stIap.u16FwFrameIndex++;  
    50.             // 设置接收帧的长度  
    51.             stIap.stRcvFrame.u8Length = MsgData[6];  
    52.             // 复制接收到的数据到IAP结构体的接收帧缓冲区  
    53.             memcpy(&stIap.stRcvFrame.u8Data, &MsgData[7], stIap.stRcvFrame.u8Length);  
    54.             // 逐块（每块4个字节）将数据写入到应用程序起始地址  
    55.             for(i = 0; i < stIap.stRcvFrame.u8Length; i += 4)  
    56.             {  
    57.                 FlashWriteWord(__APP_START_ADDR + stIap.u32WriteAddrIndex, *(u32 *)&stIap.stRcvFrame.u8Data[i]);  
    58.                 stIap.u32WriteAddrIndex += 4; // 更新写入地址  
    59.             }  
    60.             // 构造回复消息，包含帧编号和成功标志位  
    61.             txMsg[0] = replyCmd1;  
    62.             txMsg[1] = cmd;  
    63.             txMsg[2] = MsgData[4]; // 帧编号的高字节  
    64.             txMsg[3] = MsgData[5]; // 帧编号的低字节  
    65.             txMsg[4] = 1; // 成功标志位  
    66.             // 发送回复消息  
    67.             UartLoadTxMsg(1, txMsg, 5);  
    68.             break;  
    69.   
    70.         case 0xF3: // 固件更新完成  
    71.             // 设置固件标志位为已有固件  
    72.             stIap.u32FwFlag = __HAVE_FW_REPLY;  
    73.             // 将固件标志位写入到固件更新标志地址  
    74.             SystemFlashWrite(__FwUpdateFlagAddr, __FwUpdateFlagSize, &stIap.u32FwFlag);  
    75.             // 跳转到应用程序开始执行（切换到新的固件）  
    76.             JumpToApplication();  
    77.             break;  
    78.   
    79.         case 0xF4: // 固件版本查询  
    80.             // 从固件版本地址读取固件版本数据  
    81.             SystemFlashRead(__FwVersionAddr, __FwUpdateFlagSize, &stIap.stFwVer.flashData);  
    82.             // 如果读取到的固件版本数据不是0xFFFFFFFF（表示无固件或无效版本）  
    83.             if (stIap.stFwVer.flashData != 0xFFFFFFFF)   
    84.             {  
    85.                 // 解析固件版本数据到结构体中的major、minor、patch字段  
    86.                 stIap.stFwVer.major =  stIap.stFwVer.flashData & 0xFF; // 低8位为major版本  
    87.                 stIap.stFwVer.minor =  (stIap.stFwVer.flashData >> 8) & 0xFF; // 接下来的8位为minor版本  
    88.                 stIap.stFwVer.patch =  (stIap.stFwVer.flashData >> 16) & 0xFF; // 再接下来的8位为patch版本  
    89.             }  
    90.             else  
    91.             {  
    92.                 // 如果固件版本数据为0xFFFFFFFF，则清空固件版本结构体  
    93.                 memset(&stIap.stFwVer, 0, sizeof(stIap.stFwVer));  
    94.             }  
    95.             // 构造回复消息，包含固件版本号  
    96.             txMsg[0] = replyCmd1;  
    97.             txMsg[1] = cmd;  
    98.             txMsg[2] = stIap.stFwVer.major; // 固件major版本  
    99.             txMsg[3] = stIap.stFwVer.minor; // 固件minor版本  
    100.             txMsg[4] = stIap.stFwVer.patch; // 固件patch版本  
    101.             // 发送固件版本回复消息  
    102.             UartLoadTxMsg(1, txMsg, 5);  
    103.             break;
    104. 		}			
    105. }

     4.APP检测将要更新的固件版本是否高于当前固件版本

    1. // 从系统闪存中读取固件版本信息  
    2. SystemFlashRead(__FwVersionAddr, __FwUpdateFlagSize, &stApp.stFwVer.flashData);  
    3.   
    4. // 检查读取到的固件版本数据是否不是0xFFFFFFFF（通常表示无效或未设置的值）  
    5. if (stApp.stFwVer.flashData != 0xFFFFFFFF)   
    6. {  
    7. 	// 如果不是无效值，则解析固件版本数据  
    8. 	// 提取主要版本号（低8位）  
    9. 	stApp.stFwVer.major = stApp.stFwVer.flashData & 0xFF;  
    10. 	// 提取次要版本号（接下来的8位）  
    11. 	stApp.stFwVer.minor = (stApp.stFwVer.flashData >> 8) & 0xFF;  
    12. 	// 提取补丁版本号（再接下来的8位，但注意这里实际上只用了24位来表示版本）  
    13. 	stApp.stFwVer.patch = (stApp.stFwVer.flashData >> 16) & 0xFF;  
    14. }  
    15. else  
    16. {  
    17. 	// 如果固件版本数据是无效值，则清空固件版本结构体  
    18. 	memset(&stApp.stFwVer, 0, sizeof(stApp.stFwVer));  
    19. }  
    20.   
    21. // 从接收到的消息数据中复制固件版本数据（MsgData是一个包含固件版本数据的数组）  
    22. memcpy(&stRxFwVer.flashData, &MsgData[6], 3);  
    23.   
    24. // 解析接收到的固件版本数据  
    25. // 提取主要版本号  
    26. stRxFwVer.major = stRxFwVer.flashData & 0xFF;  
    27. // 提取次要版本号  
    28. stRxFwVer.minor = (stRxFwVer.flashData >> 8) & 0xFF;  
    29. // 提取补丁版本号  
    30. stRxFwVer.patch = (stRxFwVer.flashData >> 16) & 0xFF;  
    31.   
    32. // 调用函数比较当前固件版本（stApp.stFwVer）和接收到的固件版本（stRxFwVer）  
    33. // 如果接收到的版本更高或等于当前版本，则返回1  
    34. tmp = isNewVersionHigherOrEqual(&stApp.stFwVer, &stRxFwVer);  
    35.   
    36. // 根据比较结果决定下一步操作  
    37. if (tmp == 1)  
    38. {  
    39. 	// 如果接收到的版本更高或等于当前版本  
    40. 	// 设置固件标志位为需要固件更新  
    41. 	stApp.u32FwFlag = __HAVE_FW_UPDATE;  
    42. 	// 将固件标志位写入到固件更新标志地址  
    43. 	SystemFlashWrite(__FwUpdateFlagAddr, __FwUpdateFlagSize, &stApp.u32FwFlag);  
    44. 	// 创建一个任务来跳转到IAP模式进行固件更新（假设Task2和JumpToIap是任务相关的函数和参数）  
    45. 	OS_TaskCreat(Task2, JumpToIap, 100);  
    46. 	// 注意：这里可能还需要发送一个确认消息给发送方，但代码中没有体现  
    47. }  
    48. else  
    49. {  
    50. 	// 构造回复消息  
    51. 	txMsg[0] = replyCmd1; // 回复命令标识符  
    52. 	txMsg[1] = cmd;       // 原始命令  
    53. 	// 如果接收到的版本不是更高，则在回复消息中添加0表示无需更新  
    54. 	txMsg[2] = 0;  
    55. 	// 发送无需更新的确认消息  
    56. 	UartLoadTxMsg(1, txMsg, 3);  
    57. }

     5.上位机对收到命令进行处理

    1. void MainWindow::rcvFwReply(QByteArray *protocalData)
    2. {
    3.     // 定义一个字节数组pRxData来存储接收到的数据
    4.     uint8_t pRxData[100];
    5.     // 定义一个QString对象来存储接收到的固件版本号信息（但在此段代码中未使用）
    6.     QString rcvFwVer;
    7.  
    8.     // 将传入的QByteArray中的数据复制到pRxData数组中
    9.     memcpy(pRxData, protocalData->data(), protocalData->size());
    10.  
    11.     // 清空并设置文本编辑框的换行模式
    12.     ui->textEdit_fwRcvInfo->clear();
    13.     ui->textEdit_fwRcvInfo->setWordWrapMode(QTextOption::WordWrap);
    14.  
    15.     // 根据接收到的数据的第四个字节进行不同的处理
    16.     switch (pRxData[3])
    17.     {
    18.         case 0xF0:
    19.             if(pRxData[4] == 1)
    20.             {
    21.                 // 重置fwExceedIndex和fwUpdateState变量，并启动相关的定时器
    22.                     fwExceedIndex = 0;
    23.                 fwUpdateState = fwTransfer;
    24.                 fwNumCmd(); // 调用fwNumCmd函数（该函数在此段代码中未给出）
    25.                     fwUpdateTimer->start(1000); // 定时器每隔1000毫秒（1秒）触发一次
    26.                     fwUpdateTimeOut->start(2000); // 另一个定时器每隔2000毫秒（2秒）触发一次
    27.                     // 在文本编辑框中插入“开始升级”文本
    28.                     ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(QString("开始升级"));
    29.                     // 这里fwExceedIndex被重复设置为了0，可能是冗余代码
    30.                     fwExceedIndex = 0;
    31.             }
    32.             else if (pRxData[4] == 0)
    33.             {
    34.             // 在文本编辑框中插入“固件已是最新版/对方拒绝升级”文本
    35.                 ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(QString("固件已是最新版/对方拒绝升级"));
    36.             }
    37.             break;
    38.  
    39.         case 0xF2:
    40.             // 从接收到的数据的第五个和第六个字节中解析出一个uint16_t类型的索引值
    41.             uint16_t u16FwPackIndex;
    42.             *(uint16_t *)&u16FwPackIndex = *(uint16_t *)&pRxData[4];
    43.  
    44.             // 如果解析出的索引值与当前fwPackIndex相等
    45.             if(u16FwPackIndex == fwPackIndex)
    46.             {
    47.                 // 如果接收到的数据的第七个字节是1
    48.                 if(pRxData[6] == 1)
    49.                 {
    50.                     // 重置fwExceedIndex变量
    51.                     fwExceedIndex = 0;
    52.  
    53.                     // 在文本编辑框中插入“第 [索引值] 帧传输成功”的文本
    54.                     ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(QString("第 ["));
    55.                     ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(QString::number(fwPackIndex));
    56.                     ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(QString("]  帧传输成功"));
    57.  
    58.                     // 重置fwExceedIndex变量（这里再次被重复设置，可能是冗余代码）
    59.                     fwExceedIndex = 0;
    60.  
    61.                     // 启动相关的定时器
    62.                     fwUpdateTimer->start(20); // 定时器每隔20毫秒触发一次
    63.                     fwUpdateTimeOut->start(2000); // 另一个定时器每隔2000毫秒触发一次
    64.  
    65.                     // 更新进度条的值
    66.                     ui->progressBar_upgrade->setValue(static_cast<int>(fwPackIndex * 100.0 / fwPackNum));
    67.                 }
    68.                 else if (pRxData[6] == 0)
    69.                 {
    70.                     // 在文本编辑框中插入“[索引值] 帧传输失败”的文本
    71.                     ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(QString("["));
    72.                     ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(QString::number(fwPackIndex));
    73.                     ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(QString("] 帧传输失败"));
    74.                 }
    75.             }
    76.             break;
    77.  
    78.         case 0xF3:
    79.             if(pRxData[4] == 1)
    80.             {
    81.                 // 更新状态为升级完成
    82.                 fwUpdateState = fwComplete;
    83.                 // 在文本编辑框中插入“对方回复升级成功”的文本
    84.                 ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(QString("对方回复升级成功"));
    85.                 // 重置一些变量
    86.                 fwExceedIndex = 0;
    87.                 fwUpdateTimeOut->stop();
    88.             }
    89.             else if (pRxData[4] == 0)
    90.             {
    91.                 // 在文本编辑框中插入“对方回复升级失败”的文本
    92.                 ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(QString("对方回复升级失败"));
    93.             }
    94.             // 无论成功还是失败，都重置UI中的按钮状态并更新fwUpdateState和其他相关变量
    95.             ui->pushButton_startFwUpdate->setEnabled(true);
    96.             ui->pushButton_stopFwUpdate->setEnabled(false);
    97.             fwUpdateState = fwInit;
    98.             fwPackIndex = 0;
    99.             fwExceedFlag = 0;
    100.             fwExceedIndex = 0;
    101.             break;
    102.  
    103.         case 0xF4:
    104.             // 从接收到的数据的第五、六、七个字节中分别获取固件的主版本号、次版本号和补丁版本号
    105.             quint8 data1 = static_cast(pRxData[4]);
    106.             quint8 data2 = static_cast(pRxData[5]);
    107.             quint8 data3 = static_cast(pRxData[6]);
    108.  
    109.             // 将十六进制转换为十进制
    110.             int versionMajor = data1;
    111.             int versionMinor = data2;
    112.             int versionPatch = data3;
    113.  
    114.             // 组合成版本号字符串，并确保补丁版本号至少为两位数，不足补0
    115.             QString versionString = QString("对方固件版本号为：%1.%2.%3").arg(versionMajor).arg(versionMinor).arg(versionPatch, 2, 10, QChar('0')).toUpper();
    116.  
    117.             // 在文本编辑框中插入版本号字符串
    118.             ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(versionString);
    119.             break;
    120.     }
    121. }

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_45817947/article/details/139751495