嵌入式BootLoader和App合并的步骤
单片机与嵌入式 2024-08-02

前言

嵌入式固件一般分为BootLoader和App,BootLoader用于启动校验、App升级、App版本回滚等功能,BootLoader在CPU上电第一阶段中运行,之后跳转至App地址执行应用程序。因此,在发布固件的时候,会存在BootLoader固件和App固件;此时我们期望是将BootLoader固件和App固件合并成为一个固件,这样在量产时只需烧录一次即可。

传统方式

一些传统的方法都是“土办法”,没什么毛病,但比较繁琐。项目种类增加,或者版本发布频繁时更加体现出繁琐性,且易出错,操作稍微失误可能导致固件不完整;烧录不完整的固件,机子变“砖头”。
  • 烧录两次,分别烧录BootLoader和App固件
  • 烧录固件到芯片后,再从芯片读取固件,另存为hex文件
  • 手动复制、合并固件
  • BootLoader支持App固件传输功能的,只烧录BootLoader,后期再升级App

高效方式

我们目标是通过自动化脚本合并生成一个发布固件,提高效率和确保固件的完整性。

1 合并文件

Linux下的脚本我们用得很多,其实Windows的脚本也非常优秀,利用Windows的脚本可以快速实现增、删、查、改文件。常用Windows脚本命令如下。
  • 合并两个文件:copy /b
  • 重命名文件:ren
  • 删除文件:del
很显然,我们利用其合并命令,只需一条指令即可将BootLoader和App文件合并。「例子:」假设当前目录存在Boot.bin和App.bin文件,合并后文件命名为Firmware.bin。
copy /b .\Boot.bin + .\App.bin Firmware.bin
注:Windows的目录路径为反斜杠,与Linux不同。

2 bin转hex

我们知道,二进制(bin)文件是不存在地址信息的,cpu上电执行并不一定是从地址0开始执行代码,如STM32芯片起始执行地址为0x8000000。因此不能通过串口工具烧录bin文件,只能通过J-link或者ST-link烧录,并且在烧录前指定存储起始地址。因此,将bin文件转换为hex文件是有必要的。「bin转hex方式:」
  • 使用jflash工具,把合并后的bin文件,使用jflash打开,另存为hex格式文件
  • 将bin文件烧录置芯片,读取出来,另存为hex文件
  • 自己动手写一个bin转hex工具
  • 借助第三方bin转hex工具
前两者太繁琐,效率低下;第三个比较灵活,但需要花点时间;如果使用优秀的现成工具是最快捷的办法。推荐使用“srec_cat.exe”工具,可以结合Windows脚本一起使用。

3.2.1 srec_cat工具

srec_cat一个功能非常强大的文件合并、转换工具,支持功能众多,包括:
  • 文件合并
  • 文件分割
  • bin转hex
  • hex转bin
  • 数据填充
  • CRC校验
此外,还存在srec的系列工具,文件比较工具 srec_cmp.exe和文件信息查看工具 srec_info.exe,可以从文章后面官方网站下载使用。「文件合并」命令格式:
srec_cat.exe <源文件0> <文件类型> <源文件1> <文件类型> <目标文件> <文件类型>
例子:
srec_cat.exe source0.bin -Binary source1.bin -Binary -o merge.bin -Binarysrec_cat.exe source0.hex -Intel source1.hex -Intel -o merge.hex -Intel

如果BootLoader和App生产的文件为hex格式,可以直接使用该命令合并为一个hex文件,注意地址的连续性。「bin转hex」命令格式:srec_cat.exe <偏移地址>例子:将Boot.bin和App.bin合并的Firmware.bin转换为hex格式文件。 
srec_cat.exe Firmware.bin -Binary -offset 0x8000000 -o Firmware.hex -Intel

0x8000000,是STM32的起始执行地址。更多的srec应用和工具下载详见官方网站:http://srecord.sourceforge.net/download.html

3 完整示例

第一步,在需要生成固件目录新建一个txt文件。第二步,键入如下内容(Boot固件和App固件可以指定目录)。
copy /b .\Boot.bin + .\App.bin Firmware.binsrec_cat.exe Firmware.bin -Binary -offset 0x8000000 -o Firmware.hex -Inteldel Firmware.bin
第三步,重命名txt文件为".bat"后缀文件,即是Windows可执行脚本的文件类型。第四步,双击运行脚本,即可生成目标文件。出现任何目标文件生成失败的情况,检查相关源文件是否存在,路径是否正确。

4 举一反三

以此类比,存在多个App文件的情况,可以通过该方式分别进行合并出一个固件。另外,实际项目中,经常会使用内部flash空闲扇区保存一些设备参数信息,如校准系数、设备地址、序列号等信息。我们可以将参数信息保存为一个bin文件,通过该方式和固件合并,这样量产时将参数和固件一并写入,提高生产效率!


声明: 本文转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们及时删除。(联系我们,邮箱:evan.li@aspencore.com )
0
评论
  • 相关技术文库
  • 单片机
  • 嵌入式
  • MCU
  • STM
  • 单片机时序图基础知识

    单片机是通过什么样的办法进行取指令,执行指令和其它操作的呢?在这里引入了一个时序的概念。

    09-13
  • 数字滤波器在实际工程中的应用有哪些?

    数字滤波器可以分为两大部分:即经典滤波器和现代滤波器。经典滤波器就是假定输入信号x(n)中的有用成分和希望滤除成分分别位于不同的频带,因而我们通过一个线性系统就可以对噪声进行滤除,如果噪声和信号的频谱相...

    09-12
  • HDLC数据链路控制协议的三种操作方式

    HDLC是通用的数据链路控制协议,当开始建立数据链路时,允许选用特定的操作方式。所谓链路操作方式,通俗地讲就是某站点以主站方式操作,还是以从站方式操作,或者是二者兼备。在链路上用于控制目的站称为主站,其...

    09-12
  • 钽电解电容器在未来的发展方向是什么?

    继电器有很多具体的类型,比如干簧继电器、电磁继电器、计数继电器等等。为增进大家对继电器的认识,本文将对计数继电器、计数继电器的替代方法予以介绍。如果你对继电器或者对计数继电器具有兴趣,不妨和小编一起...

    09-12
  • MCU芯片在智能设备中的应用

    芯片对于各个企业、各个国家的发展来说,都是非常重要的一环。目前,各个国家都在积极地发展芯片行业。为增进大家对芯片的认识,本文将对MCU芯片、MCU芯片技术原理以及MCU芯片的应用予以介绍。如果你对芯片具有兴趣...

    09-12
  • 总结51单片机的汇编指令

    你会这些方法吗?

    09-06
  • 轮式移动机器人控制系统的硬件设计要点

    1 引言 轮式移动机器人是机器人研究领域的一项重要内容,它集机械、电子、检测技术与智能控制于一体,是一个典型的智能控制系统。智能机器人比赛集高科技、娱乐、竞技于一体,已成为国际上广泛开展的高技术对抗活动...

    09-04
  • 如何利用嵌入式系统技术优化排爆机器人

    排爆机器人(EOD robot)是一种遥操作地面移动机器人,操作机主体一般是由一个机械手和一个可移动平台组成,主要用于拆除疑似爆炸物品,以减少作业现场人员伤亡,是军警部门必须装备的设施。目前国际上主要流行美国Remote...

    09-04
  • MSP430单片机与其他单片机的比较

    1 引言 液位测控仪是属于智能化仪器仪表的一种(指采用了微处理器的仪器仪表),其发展始于70年代[1]。它是一种集测量与控制于一体的智能化产品,适用于石油化工、冶金、电力、制药、环保等行业中各种介质的液位测量...

    09-04
  • 分得清自动驾驶中的DCU、MCU、MPU、SOC吗?

    本文探讨自动驾驶中的DCU、MCU和MPU在电子电气架构中的作用,比较了分布式与集中式架构的优势,以及ADAS系统从L0-L2+的发展历程。

    09-04
下载排行榜
更多
评测报告
更多
广告