CN111857742A - 一种在苹果电脑os x系统下串口烧录stm32单片机的方法 - Google Patents

一种在苹果电脑os x系统下串口烧录stm32单片机的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种步骤简单、操作方便且成本低的在苹果电脑OS X系统下串口烧录STM32单片机的方法。本发明方法包括以下步骤：（1）将板卡上面的MCU芯片设置到烧录模式；（2）打开苹果电脑自带的终端软件，将工具拖进去终端，再将串口名复制进终端，最后将要烧录的固件也拖进终端，按回车键运行；（3）苹果电脑上的终端软件运行时，终端软件获取到的第一个参数作为串口去打开，第二个参数作为文件去打开，终端软件打开串口后，发送7F指令，让单片机进入UART模式，再发送指令获取指令集，根据擦除模式来擦除芯片；（4）擦除成功后，就将要烧录的固件分包，将每个包写入芯片对应的地址，结束烧录。本发明可应用于电子设备领域。

Description

一种在苹果电脑OS X系统下串口烧录STM32单片机的方法
技术领域
本发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种在苹果电脑OS X系统下串口烧录STM32单片机的方法。
背景技术
目前整个行业都是使用Windows系统和Linux系统开发STM32单片机的FW（固件），网上也有很多对应的下载工具。但是对于OS X系统，因为使用的少，意法半导体等企业没有提供工具，网上也没有类似的工具。目前市面上没有运行在苹果电脑OS X系统下的对STM32单片机使用串口烧录的较好办法。
而现场只有苹果电脑或者非Windows系统和Linux系统的设备的情况下，需要对STM32单片机使用串口烧录则无法实现。为了改变这种情况，需要设计一种在OS X系统下串口烧录STM32单片机的的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种步骤简单、操作方便且成本低的在苹果电脑OS X系统下串口烧录STM32单片机的方法。
本发明所采用的技术方案是，该方法中，STM32单片机设置在产品的板卡上作为MCU芯片，本发明方法包括以下步骤：
（1）将板卡上面的MCU芯片设置到烧录模式：将MCU芯片的BOOT引脚拉高，再将MCU进行复位，并使用USB转串口线连接到苹果电脑；
（2）运行工具：打开苹果电脑自带的终端软件，将工具拖进去终端，再将串口名复制进终端，最后将要烧录的固件也拖进终端，按回车键运行；
（3）苹果电脑上的终端软件运行时，终端软件获取到的第一个参数作为串口去打开，第二个参数作为文件去打开，终端软件打开串口后，发送7F指令，让单片机进入UART模式，再发送指令获取指令集，判断支持的擦除模式，根据擦除模式来擦除芯片；
（4）擦除成功之后，就将要烧录的固件按128字节的大小进行分包，将每个包写入芯片对应的地址，返回成功之后，当就提示用户烧录成功时，结束烧录。
进一步地，所述步骤（2）中，所述工具为命令行软件工具。
再进一步地，所述步骤（2）中，所述固件的文件格式为Bin格式文件。
又进一步地，所述工具的编写语言为C语言，编译工具为Xcode Version 11.3.1(11C504)，在OS X 10.15.4 (19E266)的运行环境下运行。
本发明的有益效果是：通过上述简单的方法，首先设置好MCU芯片处于烧录模式，然后通过开启苹果电脑上自带的软件，将设置好的工具和固件均拖入软件中并运行，再配置成UART模式将MCU芯片内的原有的内容擦除掉，然后将将要烧录的固件分包写入MCU芯片相应的地址，实现烧录，可见本发明方法步骤简单，操作方便，且无需其它额外的设备辅助，即可实现在苹果电脑OS X系统下串口烧录STM32单片机，大大地节省了成本，也提高了烧录速度。
具体实施方式
本发明方法中，该方法中，STM32单片机设置在产品的板卡上作为MCU芯片，该方法包括以下步骤：
（1）将板卡上面的MCU芯片设置到烧录模式：将MCU芯片的BOOT引脚拉高，再将MCU进行复位，并使用USB转串口线连接到苹果电脑。
（2）运行工具：打开苹果电脑自带的终端软件，将工具拖进去终端，再将串口名复制进终端，最后将要烧录的固件也拖进终端，按回车键运行，在这里，所述固件的文件格式为Bin格式文件。
（3）苹果电脑上的终端软件运行时，终端软件获取到的第一个参数作为串口去打开，第二个参数作为文件去打开，终端软件打开串口后，发送7F指令，让单片机进入UART模式，再发送指令获取指令集，判断支持的擦除模式，根据擦除模式来擦除芯片。
（4）擦除成功之后，就将要烧录的固件按128字节的大小进行分包，将每个包写入芯片对应的地址，返回成功之后，当就提示用户烧录成功时，结束烧录。
本发明中，所述工具的编写语言为C语言，编译工具为Xcode Version 11.3.1(11C504)，在OS X 10.15.4 (19E266)的运行环境下运行。
所述步骤（2）中，所述工具为命令行软件工具。其代码实现如下。
// main.c
// Flash_Loader
//
// Created by Xin.Zhang on 14/4/2020.
// Copyright © 2020 Xin.Zhang. All rights reserved.
//
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#define FALSE 1
#define TRUE 0
int Serial_Driver;
#define GetComnmand 0x00
#define GetVersion 0x01
#define GetID 0x02
#define WriteMemory 0x31
#define Readprotect 0x82
#define ReadUnprotect 0x92
#define Erase_Cmd 0x43
#define Extended_Erase 0x44
#define ACK 0x79
#define NACK 0x1f
int speed_arr[] = { B38400, B115200, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200,B300, B38400, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300, };
int name_arr[] = {38400, 115200, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300,38400, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300, };
void Add_XOR_Value(uint8_t *buff,uint8_t Len)
{
uint8_t *p_buff=buff;
uint8_t XOR_Value=0xff;
if (Len==1)
{
XOR_Value=XOR_Value ^ *p_buff;
p_buff++;
}
else
{
XOR_Value=*p_buff;
p_buff++;
for (int i = 0; i < Len-1; ++i)
{
XOR_Value=XOR_Value ^ *p_buff;
p_buff++;
}
}
*p_buff=XOR_Value;
}
void set_speed(int fd, int speed) //Linux 下串口USB等设备通信编程入门2中有终端属性的获取设置函数
{
int i;
int status;
struct termios Opt;
tcgetattr(fd, &Opt);
for ( i= 0; i < sizeof(speed_arr) / sizeof(int); i++)
{
if (speed == name_arr[i])
{
tcflush(fd, TCIOFLUSH);//Update the options and do it NOW
cfsetispeed(&Opt, speed_arr[i]);
cfsetospeed(&Opt, speed_arr[i]);
status = tcsetattr(fd, TCSANOW, &Opt);
if (status != 0)
perror("tcsetattr fd1");
return;
}
tcflush(fd,TCIOFLUSH);
}
}
int set_Parity(int fd,int databits,int stopbits,int parity)
{
struct termios options;
if ( tcgetattr( fd,&options) != 0)
{
perror("SetupSerial 1");
return(FALSE);
}
options.c_cflag &= ~CSIZE; switch (databits) /*设置数据位数*/
{
case 7:
options.c_cflag |= CS7; break;
case 8:
options.c_cflag |= CS8; break;
default:
fprintf(stderr,"Unsupported data size\n");
return (FALSE);
}
switch (parity)
{
case 'n':
case 'N':
options.c_cflag &= ~PARENB;
options.c_iflag &= ~INPCK;
break;
case 'o':
case 'O':
//停止位为1或2位 N->无奇偶校验，O->奇校验 E->为偶校验，
options.c_cflag |= (PARODD | PARENB); /* 设置为奇效验*/
options.c_iflag |= INPCK;
break;
case 'e':
case 'E':
options.c_cflag |= PARENB;
options.c_cflag &= ~PARODD;
options.c_iflag |= INPCK;
break;
case 's':
case 'S': /*as no parity*/
options.c_cflag &= ~PARENB;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;
break;
default:
fprintf(stderr,"Unsupported parity\n");
return (FALSE);
}
/* 设置停止位*/
switch (stopbits)
{
case 1:
options.c_cflag &= ~CSTOPB; break;
case 2:
options.c_cflag |= CSTOPB; break;
default:
fprintf(stderr,"Unsupported stop bits\n");
return (FALSE);
}
/* Set input parity option */
if (parity != 'n')
options.c_iflag |= INPCK;
options.c_cc[VTIME] = 0; // 15 seconds options.c_cc[VMIN] = 0;
/* Disnable parity checking */
/* Enable parity */ /* 转换为偶效验*/
/* Disnable parity checking */
tcflush(fd,TCIFLUSH); /* Update the options and do it NOW */
if (tcsetattr(fd,TCSANOW,&options) != 0)
{
perror("SetupSerial 3"); return (FALSE);
}
return (TRUE);
}
int OpenDev(char *Dev)
{
int fd = open( Dev, O_RDWR );
if (-1 == fd)
{
perror("Can't Open Serial Port");
return -1;
}
else
return fd;
}
void Serial_Write(uint8_t *Tx,uint32_t len)
{
#ifdef SW_Debug
printf("Serial Write:");
for (int i=0; i<len; i++)
{
printf("0x%X ",Tx[i]);
}
printf("\r\n");
#endif
write(Serial_Driver,Tx,len);
}
uint32_t Serial_Read(uint8_t *Rx,uint32_t len,uint32_t timeout)
{
uint32_t nread=0;
nread=read(Serial_Driver, Rx, len);
#ifdef SW_Debug
printf("Serial Read:");
for (int i=0; i<nread; i++)
{
printf("0x%X ",Rx[i]);
}
printf("\r\n");
#endif
return nread;
}
char ConnectDriverAddress(char *input ,char *output)
{
char tital[]="/dev/";
if (input[1]=='d' || input[1]=='D')
{
strcpy(output, input);
return TRUE;
}
else if(input[1]=='u')
{
strcpy(output, tital);
strcat(output, input);
return TRUE;
}
else
{
return FALSE;
}
}
char GoToBootloader()
{
uint8_t GoToISP=0x7f;
uint8_t Rx_buff[50]={0};
uint32_t timeout=0;
uint8_t nread=0;
Serial_Write(&GoToISP,1);
nread=Serial_Read( Rx_buff, 50,1000);
if(Rx_buff[0]==ACK && nread==1)
{
printf("Go to Bootloader Success\r\n");
return TRUE;
}
else
{
printf("Fail,Check Boot Mode!\r\n");
return FALSE;
}
}
char CheckErase(uint8_t *buff, uint8_t Len)
{
uint8_t *p_buff=buff;
for (int i = 0; i < 20; ++i)
{
if (*p_buff==0x43)
{
printf("Got Erase Command\r\n");
return 1;
}
else if (*p_buff==0x44)
{
printf("Got Extended Erase Command\r\n");
return 2;
}
p_buff++;
if (i>15)
{
printf("Can not find Erase Command\r\n");
return 11;
}
}
return 0;
}
char MCU_0X43_Erase(void)
{
uint8_t nread=0;
uint8_t Txbuff[3]={0};
uint8_t Rxbuff[30]={0};
Txbuff[0]=Erase_Cmd;
Add_XOR_Value(Txbuff,1);
Serial_Write(Txbuff,2);
nread=Serial_Read( Rxbuff, 20,100);
if (Rxbuff[0]==ACK)
{
memset(Rxbuff,0x00,20);
Txbuff[0]=0xff;
Add_XOR_Value(Txbuff,1);
Serial_Write(Txbuff,2);
nread=Serial_Read( Rxbuff, 20,100);
if (Rxbuff[0]==ACK)
{
printf("Erase OK\r\n");
return TRUE;
}
else
{
printf("Erase FAIL ON GLOBAL\r\n");
return FALSE;
}
}
else
{
printf("Erase Command NACK\r\n");
return FALSE;
}
}
char MCU_0X44_Erase(void)
{
uint8_t nread=0;
uint8_t Txbuff[3]={0};
uint8_t Rxbuff[30]={0};
Txbuff[0]=Extended_Erase;
Add_XOR_Value(Txbuff,1);
Serial_Write(Txbuff,2);
nread=Serial_Read( Rxbuff, 20,100);
if (Rxbuff[0]==ACK)
{
memset(Rxbuff,0x00,20);
Txbuff[0]=0xff;
Txbuff[1]=0xff;
Add_XOR_Value(Txbuff,2);
Serial_Write(Txbuff,3);
nread=Serial_Read( Rxbuff, 20,100);
if (Rxbuff[0]==ACK)
{
printf("Erase OK\r\n");
return TRUE;
}
else
{
printf("Erase FAIL ON GLOBAL\r\n");
return FALSE;
}
}
else
{
printf("Erase Command NACK\r\n");
return FALSE;
}
}
char MCU_0X31_Write(uint32_t Add, uint8_t *buff,uint8_t len)
{
uint8_t WriteCmd[2]={0x31,0xCE};
uint8_t AddBuff[5]={0};
uint8_t RxBuff[10]={0};
uint8_t nread=0;
AddBuff[0]=(uint8_t)((Add>>24) & 0x000000ff);
AddBuff[1]=(uint8_t)((Add>>16) & 0x000000ff);
AddBuff[2]=(uint8_t)((Add>>8) & 0x000000ff);
AddBuff[3]=(uint8_t)((Add) & 0x000000ff);
Add_XOR_Value(AddBuff, 4);
Serial_Write(WriteCmd,2);
nread=Serial_Read(RxBuff, 8, 100);
if (RxBuff[0]==ACK)
{
memset(RxBuff, 0x00, 10);
Serial_Write(AddBuff, 5);
nread=Serial_Read(RxBuff, 8, 100);
if (nread==1 && RxBuff[0]==ACK)
{
memset(RxBuff, 0x00, 10);
Serial_Write(buff,len);
nread=Serial_Read(RxBuff, 8, 100);
if (RxBuff[0]==ACK)
{
return TRUE;
}
else
{
return FALSE;
}
}
else
{
return FALSE;
}
}
else
{
return FALSE;
}
}
char MCU_Erase(void)
{
uint8_t nread=0;
uint8_t ret_Check,ret_Op=0;
uint8_t Rxbuff[30]={0};
uint8_t Txbuff[3]={0};
Txbuff[0]=GetComnmand;
Add_XOR_Value(Txbuff,1);
Serial_Write(Txbuff,2);
nread=Serial_Read( Rxbuff, 20,100);
ret_Check=CheckErase(Rxbuff,nread);
memset(Rxbuff,0x00,20);
if (ret_Check==1)
{
ret_Op=MCU_0X43_Erase();
}
else if(ret_Check==2)
{
ret_Op=MCU_0X44_Erase();
}
else
{
return FALSE;
}
return ret_Op;
}
char MCU_WriteMemory(char *FilePath,uint32_t Star_Address)
{
FILE *fd;
uint8_t TxBuff[130]={0};
uint32_t count=0;
uint8_t lev=0;
uint8_t len=0;
fd=fopen(FilePath,"r");
if(fd==NULL)
{
printf("Fail to open\r\n");
return FALSE;
}
while (!feof(fd))
{
len++;
TxBuff[len]= fgetc(fd);
#ifdef SW_Debug
printf("len %d: 0x%X\r\n",len,TxBuff[len]);
#endif
if (len==128)
{
TxBuff[0]=len-1;
Add_XOR_Value(TxBuff, 129);
if (MCU_0X31_Write(Star_Address, TxBuff, 130)==TRUE )
{
count++;
Star_Address=Star_Address+len;
len=0;
printf("Write %d 128Bytes\r\n",count);
}
else
{
return FALSE;
}
}
}
#ifdef SW_Debug
printf("Lever :%d\r\n",len);
#endif
if (len!=0)
{
lev=len%4;
len=len+(4-lev);
TxBuff[0]=len-1;
Add_XOR_Value(TxBuff, len+1);
if (MCU_0X31_Write(Star_Address, TxBuff, len+2)==TRUE )
{
count++;
printf("Write %d Bytes\r\n",len);
len=0;
}
else
{
fclose(fd);
return FALSE;
}
}
fclose(fd);
return TRUE;
}
int main(int argc, const char * argv[])
{
char *Version="V01";
char DriverAdd[30]={0};
printf("Hello, World!\n");
printf("Flash Loader %s\r\n",Version);
if (ConnectDriverAddress(argv[1],DriverAdd)==FALSE) //串口地址拼接
{
printf("Driver Address Error\r\n");
exit(0);
}
printf("Driver Address: %s\r\n",DriverAdd);
Serial_Driver = OpenDev(DriverAdd); //打开串口
if (Serial_Driver>0)
set_speed(Serial_Driver,115200); //设置通信速度
else
{
printf("Can't Open Serial Port!\n");
exit(0);
}
if (set_Parity(Serial_Driver,8,1,'E')== FALSE) // 8位数据，1位停止位，偶校验
{
printf("Set Parity Error\n");
exit(1);
}
printf("Open Serial OK\r\n");
if(GoToBootloader()==TRUE) //进入烧录模式的UART模式
{
if(MCU_Erase()==TRUE) //擦除MUC的Flash
{
if (MCU_WriteMemory(argv[2],0x08000000)==TRUE) //开始将程序分包写入单片机的内存地址中
{
printf("Flash Program Successful\r\n");
}
else
{
printf("Flash Program Fail\r\n");
}
}
else
{
printf("MCU Erase Fail\r\n");
}
}
close(Serial_Driver); //关闭串口
printf("If you have any question ,please contact with me by xin.zhang@cyg.com\r\n");
exit(0);
}。
本发明首先设置好MCU芯片处于烧录模式，然后通过开启苹果电脑上自带的软件，将设置好的工具和固件均拖入软件中并运行，再配置成UART模式将MCU芯片内的原有的内容擦除掉，然后将将要烧录的固件分包写入MCU芯片相应的地址，实现烧录，能够解决当现场只有苹果电脑的时候，不能烧录和更新单片机程序的问题。

Claims (4)

1.一种在苹果电脑OS X系统下串口烧录STM32单片机的方法，该方法中，STM32单片机设置在产品的板卡上作为MCU芯片，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）将板卡上面的MCU芯片设置到烧录模式：将MCU芯片的BOOT引脚拉高，再将MCU进行复位，并使用USB转串口线连接到苹果电脑；
（2）运行工具：打开苹果电脑自带的终端软件，将工具拖进去终端，再将串口名复制进终端，最后将要烧录的固件也拖进终端，按回车键运行；
（3）苹果电脑上的终端软件运行时，终端软件获取到的第一个参数作为串口去打开，第二个参数作为文件去打开，终端软件打开串口后，发送7F指令，让单片机进入UART模式，再发送指令获取指令集，判断支持的擦除模式，根据擦除模式来擦除芯片；
（4）擦除成功之后，就将要烧录的固件按128字节的大小进行分包，将每个包写入芯片对应的地址，返回成功之后，当就提示用户烧录成功时，结束烧录。
2.根据权利要求1所述的一种在苹果电脑OS X系统下串口烧录STM32单片机的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，所述工具为命令行软件工具。
3.根据权利要求1所述的一种在苹果电脑OS X系统下串口烧录STM32单片机的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，所述固件的文件格式为Bin格式文件。
4.根据权利要求1所述的一种在苹果电脑OS X系统下串口烧录STM32单片机的方法，其特征在于：所述工具的编写语言为C语言，编译工具为Xcode Version 11.3.1 (11C504)，在OS X 10.15.4 (19E266)的运行环境下运行。
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