CN110968330B - 一种基于Android智能设备使用Ymodem协议升级GD32控制器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于Android智能设备使用Ymodem协议升级GD32控制器的方法，其特征在于，所述方法包括：将所述GD32控制器的FLASH存储器划为第一分区和第二分区，其中，所述第一分区包括Bootloader程序分区，第二分区包括APP分区；将Bootloader程序烧写到所述第一分区；在所述Android智能设备运行APK；所述APK和所述第一分区中的Bootloader程序通过所述Ymodem协议进行数据传输；对所述GD32控制器上电，通过所述第一分区读取所述第二分区，完成跳转，执行下载的所述APK固件。应用本发明的方法，较好地解决了出厂完好产品的更新升级，并且也不需要专业的PC工具实现，大大提高了产品功能更新叠代的便捷性和兼容性。

Description

一种基于Android智能设备使用Ymodem协议升级GD32控制器 的方法

技术领域

本发明主要涉及GD32控制器的升级方法，尤其涉及一种基于Android智能设备使用Ymodem协议升级GD32控制器的方法。

背景技术

GD32是一款32位嵌入式单片机，目前市面上的升级方式基本上是通过在线仿真器在PC端使用专门的烧录工具进行烧写，并且还需要配置下载线。

对于已经出厂且外壳完好的GD32控制器，这种升级方式不仅会破坏产品相关结构影响用户的使用体验，并且需要专业的PC工具，对客户需要的专业性要求更高，影响产品功能的更新叠代。

申请日为2019.1.17，中国专利申请公开号：CN10981223A，发明名称：一种基于stm32单片机的IAP方法及系统，其中揭示了先后通过烧写Bootloader程序、APP至单片机，再运行Bootloader程序更新APP的技术方案，但该方案存在的技术问题和缺陷体现在如下三方面：

第一，只是覆盖了stm32单片机，并不涉及GD32控制器；

第二，使用的是自定义升级协议，在其说明书〔0024〕详细定义了其协议内容，兼容性困难；

第三，升级程序依赖于PC平台，在具体实现上，仍然需要烧写两种程序至单片机，这种传统烧录方式不可避免上述问题。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种基于Android智能设备使用Ymodem协议升级GD32控制器的方法，利用自带的Uart通信端口更新GD32控制器运行固件，在此过程中，由于GD32控制器和安卓设备通过Ymodem协议传输下载固件，具有方便快速、传输稳定的优点。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于Android智能设备使用Ymodem协议升级GD32控制器的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，将所述GD32控制器的FLASH存储器划为第一分区和第二分区，其中，所述第一分区包括Bootloader程序分区，第二分区包括APP分区；

步骤2，将Bootloader程序烧写到所述第一分区；

步骤3，在所述Android智能设备运行APK；

步骤4，所述APK和所述第一分区中的Bootloader程序通过所述Ymodem协议进行数据传输；

步骤5，对所述GD32控制器上电，通过所述第一分区读取所述第二分区，完成跳转，执行下载的所述APK固件。

比较好的是，本发明进一步提供了一种基于Android智能设备使用Ymodem协议升级GD32控制器的方法，其特征在于，所述步骤5进一步包括：

步骤51，判断所述APP分区是否有运行固件或功能损坏的情况，如果有，则进入步骤52，如果没有，转入步骤55；

步骤52，重新格式化所述第二分区APP分区；

步骤53，将所述第一分区的Bootloader程序切换为所述Ymodem协议的预备下载状态；

步骤54，所述第一分区中的Bootloader程序和所述APK固件按照所述Ymodem协议交互，完成所述APK固件下载；

步骤55，通过所述Bootloader程序加载第二分区APP中的所述APK固件；

步骤56，更改CPU的中断向量表为APP分区起始地址；

步骤57，正常运行所述APK固件，完成所述GD32控制器升级。

比较好的是，本发明进一步提供了一种基于Android智能设备使用Ymodem协议升级GD32控制器的方法，其特征在于，所述步骤54进一步包括：

步骤541，所述第一分区的Bootloader程序向通用非同步收发传输器提示等待接收数据状态；

步骤542，所述Android智能设备中的APK程序向所述Bootloader程序发送带校验的文件名，接收后向所述APK程序发送第一次确收信号；

步骤543，所述APK程序收到所述确收应答信号后，发出第一帧数据；

步骤544，所述Bootloader程序接收到所述第一帧数据后，向所述APK程序再次发出第二次确收信号；

步骤545，所述APK程序在接收所述第一、第二次确收信号之后，将剩余的数据帧传输给所述Bootloader程序，并发出结束传输信号提示；

步骤548，所述Bootloader程序发送二次确认信号，再次请求APK再次发送应答；

步骤549，所述APK程序向Bootloader程序发送确认结束传输信号；

步骤550，所述Bootloader程序发出确认应答信号；

步骤551，所述Bootloader程序发出空帧，提示完成了协议交互；

步骤S42，所述Bootloader程序发送所述确认应答信号传输截止，完成所述Ymodem协议交互流程。

比较好的是，本发明进一步提供了一种基于Android智能设备使用Ymodem协议升级GD32控制器的方法，其特征在于，

所述GD32控制器包括GD32F103VC。

比较好的是，本发明进一步提供了一种基于Android智能设备使用Ymodem协议升级GD32控制器的方法，其特征在于，

所述步骤51中，通过所述第一分区中的Bootloader程序对所述第二分区中APP分区地址进行检查进行判断。

应用本发明的方法，较好地解决了出厂完好产品的更新升级，并且也不需要专业的PC工具实现，大大提高了产品功能更新叠代的便捷性和兼容性。

附图说明

包括附图是为提供对本申请进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本申请的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：

图1是基于Android智能设备升级GD32控制器的流程图；

图2是支持Ymodem协议的Bootloader程序的流程图；

图3是APK和Bootloader程序Ymodem协议交互的流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

本发明的一种基于Android智能设备升级GD32控制器的方法实现步骤如下，请参见图1所示：

步骤S1，初始化，将GD32控制器的FLASH存储器划为两个分区，其中，第一分区为Bootloader程序分区，第二分区为APP分区，用以正常运行程序，同时确认Bootloader程序分区的地址范围，

例如，第一分区Bootloader程序的分区地址范围为[0x800000,0x8004000-1],APP分区地址范围为[0x8004000,0x8036000-1]；步骤S2，通过PC工具将Bootloader程序烧写到GD32控制器的FLASH存储器中的第一分区，即Bootloader程序分区；

步骤S3，在Android智能设备运行，运行升级应用程序包(Android applicationpackage，简称APK)；

步骤S4，APK和Bootloader程序通过通用非同步收发传输器(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，简称UART)进行数据传输，传输协议为Ymodem协议；

步骤S5，GD32控制器上电，通过Bootloader程序读取APP分区，完成跳转，执行所下载的APK固件。

在上述实例中，所使用的GD32控制器是GD32F103VC，该型号没有提供Bootloader程序，需要自己编写实现。

在上述步骤中，支持Ymodem协议的Bootloader程序的进一步执行，结合图2说明如下：

步骤S21，GD32控制器上电；

步骤S22，由于FLASH中的Bootloader程序和APP程序是位于两个独立第一分区和第二分区中，具有各自的中断向量表，先按照之前确定的第一分区中的Bootloader程序对第二分区中APP分区地址进行检查，确定APP分区是否有运行固件或功能损坏的情况，如果有运行固件或发生功能损坏，则转入步骤S23，如果没有转入步骤S26，

本实施例中，检查0x8004000地址是否是0x2000000。0x8004000是APP分区起始地址，0x2000000是APP固件开始4个字节内容；

步骤S23，对第二分区APP分区重新进行格式化；

本实施例中，格式化0x8004000之后的FLASH区域；

步骤S24，将第一分区的Bootloader程序切换为Ymodem协议的预备下载状态；

步骤S25，第一分区中的Bootloader程序和APK固件进行Ymodem协议交互，完成APK固件下载；

步骤S26，通过Bootloader程序加载第二分区APP程序中的APK固件；

该实施例中，跳转到0x8004000处APP分区执行；

步骤S27，更改CPU的中断向量表为APP分区起始地址；即，0x8004000；

步骤S28，正常运行APK固件，完成GD32控制器升级。

图3进一步示意了上述步骤S25中详细实现Ymodem协议交互的流程图。

步骤S31，FLASH中第一分区的Bootloader程序向通用非同步收发传输器，即UART发送字符C，旨在提示处于等待接收数据状态；

步骤S32，移动终端中的APK程序向Bootloader程序发送带校验的文件名；

步骤S33，Bootloader程序接收后，向APK程序发送确收的ACK信号；

步骤S34，APK程序在收到确收后再发出第一帧数据；

步骤S35，Bootloader程序接收到第一帧数据后，向APK程序再次发出确收的ACK信号；

步骤S36，APK程序在接收前述两次确收信号之后，将剩余的数据帧传输给Bootloader程序；

步骤S37，数据帧传输完毕后，APK程序发出结束传输信号提示(End OfTransmission，EOT)；

步骤S38，Bootloader程序发送NAK进行二次确认，再次请求APK再次发送应答；

步骤S39，APK程序向Bootloader程序发送确认结束传输信号EOT；

步骤S40，Bootloader程序发出确认应答ACK；

步骤S41，Bootloader程序发出空帧，提示完成了协议交互；

步骤S42，Bootloader程序发送ACK传输截止，最终完成整个Ymodem协议交互流程。

在上述流程中，步骤S37～S42均是围绕Ymodem协议规定的协议交互结束过程。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，或将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

本申请的一些方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。处理器可以是一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DAPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器或者其组合。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。例如，计算机可读介质可包括，但不限于，磁性存储设备(例如，硬盘、软盘、磁带……)、光盘(例如，压缩盘CD、数字多功能盘DVD……)、智能卡以及闪存设备(例如，卡、棒、键驱动器……)。

计算机可读介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等等、或合适的组合形式。计算机可读介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、射频信号、或类似介质、或任何上述介质的组合。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

虽然本申请已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本申请，在没有脱离本申请精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本申请的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (2)

1.一种基于Android智能设备使用Ymodem协议升级GD32控制器的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，将所述GD32控制器的FLASH存储器划为第一分区和第二分区，其中，所述第一分区包括Bootloader程序分区，第二分区包括APP分区；

步骤2，将Bootloader程序烧写到所述第一分区；

步骤3，在所述Android智能设备运行APK；

步骤4，所述APK和所述第一分区中的Bootloader程序通过所述Ymodem协议进行数据传输；

步骤5，对所述GD32控制器上电，通过所述第一分区读取所述第二分区，完成跳转，执行下载的所述APK固件；

其中，所述步骤5进一步包括：

步骤51，判断所述APP分区是否有运行固件或功能损坏的情况，如果有，则进入步骤52，如果没有，转入步骤55；

步骤52，重新格式化所述第二分区APP分区；

步骤53，将所述第一分区的Bootloader程序切换为所述Ymodem协议的预备下载状态；

步骤54，所述第一分区中的Bootloader程序和所述APK固件按照所述Ymodem协议交互，完成所述APK固件下载；

步骤55，通过所述Bootloader程序加载第二分区APP中的所述APK固件；

步骤56，更改CPU的中断向量表为APP分区起始地址；

步骤57，正常运行所述APK固件，完成所述GD32控制器升级；其中，所述步骤54进一步包括：

步骤541，所述第一分区的Bootloader程序向通用非同步收发传输器提示等待接收数据状态；

步骤542，所述Android智能设备中的APK程序向所述Bootloader程序发送带校验的文件名，接收后向所述APK程序发送第一次确收信号；

步骤543，所述APK程序收到确收应答信号后，发出第一帧数据；

步骤544，所述Bootloader程序接收到所述第一帧数据后，向所述APK程序再次发出第二次确收信号；

步骤545，所述APK程序在接收所述第一、第二次确收信号之后，将剩余的数据帧传输给所述Bootloader程序，并发出结束传输信号提示；

步骤548，所述Bootloader程序发送二次确认信号，再次请求APK再次发送应答；

步骤549，所述APK程序向Bootloader程序发送确认结束传输信号；

步骤550，所述Bootloader程序发出确认应答信号；

步骤551，所述Bootloader程序发出空帧，提示完成了协议交互；

步骤S42，所述Bootloader程序发送所述确认应答信号传输截止，完成所述Ymodem协议交互流程。

2.根据权利要求1所述的基于Android智能设备使用Ymodem协议升级GD32控制器的方法，其特征在于，

所述GD32控制器包括GD32F103VC。