上位机图像处理和嵌入式模块部署（树莓派4b与mcu固件升级）

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        在一个系统当中，可能不止需要树莓派4b一个设备，有的时候还需要搭载一个mcu，做一些运动控制的事情。比如说，图像处理的结果传给mcu，mcu拿到这个结果之后做一些机械控制的事情。这里面最简单的，就是控制一个电机将残次品推到残次品框里面。

        既然涉及到mcu，那么mcu的版本升级肯定是少不了的。一般的mcu升级，都是通过jtag或者swd烧入的。但是后期维护的时候，总不能让fae或者客户自己用jtag烧入吧，一方面不是很方便，另外一方面很容易烧错。今天，我们就来了解下，怎么用树莓派4b给mcu固件做升级。

1、mcu启动的原理

        一个mcu想要启动起来，除了电源之外，就是复位、晶振、输入和输出。所以控制好了复位按钮，就可以实现mcu的重启。另外mcu如果需要升级固件，那么就要把原来的固件一分为二，一个是bootloader的部分，一个是应用的部分。我们升级的就是应用的部分。

2、bootloader由哪些部分构成

        一般bootloader有这么几个部分，首先是上电检测按键是否需要升级；接着就是中断向量表的设置；紧接着就是串口或者usb的读写；然后是flash的烧写；最后是应用程序的跳转。如果bootloader做的比较好一点，还可以增加一个应用固件的crc校验动作，这主要也是为了防止应用固件在运行的过程中被无意改写。

3、应用固件由哪些部分构成

        应用固件和bootloader部分最大的不同，就是它的启动地址和中断向量地址部分都要被改写。这就意味着link file要重新写。首先肯定是两者的启动地址不一样，其次就是中断向量。假设bootloader的中断向量地址是0x0，那么应用固件的中断向量就是另外一个地址，这点需要注意下。最后的话，就是sram大小、flash大小不太一样。毕竟应用固件功能更多一点，所以编译出来的bin文件也更大一点。

        因此，在前期设计的时候，对于bootloader使用的ram、flash，以及应用固件使用的ram、flash就要做好区分，不然很容易overlap，容易出错。

4、为什么是soc来做mcu固件升级

        mcu如果要自己做固件升级，那么它就要支持网络连接。但是部分mcu没有这个功能。所以很多时候，都是soc先把固件下载到本地，然后通过串口实现mcu的固件升级，这是比较常用的做法。另外，mcu的资源也是非常有限的，即使有网络通信，那么势必要引入对应的tcp/ip协议代码、下载代码，这部分都比串口要复杂一点，并且不是所有mcu都支持。

        而mcu的固件大小本身并不大，更新的频率并不是那么高，所以这种情况下用soc进行升级是比较合适的做法。一般升级好了之后，直接给mcu一个复位信号即可。

void updateFirmware()
{
	triggerMcuReboot();
	waitForOKFromMcu();
	
	while(1)
	{
		SendDataToMcu();
		WaitForAck();
		
		if(timeout)
		{
			return;
		}
	}
	
	SendFinishCmd();
}

5、其他要注意的事情

        其他需要注意的事项，就是如何选择升级的时机。刚才讨论的都是mcu启动的时候，实现固件升级，还有一种情况就是soc发起请求进行固件升级，这个时候要确保当前没有任务正在运行才可以。以汽车为例，总不能在开车的时候，升级发动机和变速箱的固件代码吧。

6、其他升级的通信方式

        除了串口之外，还可以利用can、usb、网络实现固件升级，这取决于对应的mcu是否有相应的资源。用网络肯定是最快的，但复杂性会稍微高一点。usb也不错，特别是高速usb，下载速度也比较快。can的话，主要就是汽车用的比较多。