USB IAP

【紅楓派開發(fā)板】第二十九講 USB-IAP升級實驗

發(fā)布于 2024-03-30 11:44:47

29.1 實驗內(nèi)容

通過本實驗主要學習以下內(nèi)容：

? USB IAP升級操作

29.2 實驗原理

USB IAP升級本例程中使用的是Custom HID中的IAP設(shè)備類，其設(shè)備類協(xié)議的實現(xiàn)與HID的類似，主要包括GET_REPORT/GET_IDLE/GET_PROTOCOL/SET_REPORT/SET_IDLE/SET_PROTOCOL/USB_GET_DESCRIPTOR等。IAP的功能為通過USB接口通信的方式對app端代碼進行更新。

29.3 硬件設(shè)計

USB虛擬鍵盤實驗章節(jié)已介紹。

29.4 代碼解析

IAP主函數(shù)如下所示，開始主要為delay延遲配置以及按鍵配置，之后判斷KEY1按鍵是否被按下，如果KEY1按鍵沒被按下，將會進入到跳轉(zhuǎn)代碼段，如果APP_LOADED_ADDR（0x08008000U）地址中有對應(yīng)APP的堆棧指針，則認為APP段有數(shù)據(jù)可直接跳轉(zhuǎn)執(zhí)行。如果堆棧指針校驗異常，則跳出判斷執(zhí)行后續(xù)代碼；如果KEY1按鍵被按下，則跳過跳轉(zhuǎn)語句段，直接運行USB IAP的升級代碼。通過RCU/USB等相關(guān)配置后，在PC端將會識別一個USB IAP設(shè)備。

C
int main(void)
{
uint32_t app_address;
app_func application;
uint32_t sram_sect = REG32(APP_LOADED_ADDR);

driver_init();

/* configure KEY1 key to run firmware */
bsp_key_init(&KEY1);

/* KEY1 key must be pressed on board when power on */
if(SET !=bsp_key_state_get(&KEY1)) {
/* test if user code is programmed starting from address 0x8008000 */
if((sram_sect >= SRAM_BASE_ADDR) && (sram_sect < SRAM_END_ADDR)){
app_address = *(__IO uint32_t*) (APP_LOADED_ADDR + 4U);
application = (app_func) app_address;

/* initialize user application's stack pointer */
__set_MSP(*(__IO uint32_t*) APP_LOADED_ADDR);

/* jump to user application */
application();
}
}

/* system clocks configuration */
rcu_config();

/* GPIO configuration */
gpio_config();

/* USB device configuration */
usbd_init(&usbd_iap, &iap_desc, &iap_class);

/* NVIC configuration */
nvic_config();

/* enabled USB pull-up */
usbd_connect(&usbd_iap);

while (1){
}
}

HID報文描述符如下所示，該報文描述符描述了收發(fā)數(shù)據(jù)類型以及長度，其中，主機發(fā)送的IAP命令和數(shù)據(jù)長度為63個字節(jié)，MCU從機回復(fù)的狀態(tài)數(shù)據(jù)長度為16個字節(jié)。

C
const uint8_t iap_report_desc[USB_DESC_LEN_IAP_REPORT] =
{
0x05, 0x01, ????/* USAGE_PAGE (Generic Desktop) */
0x09, 0x00, ????/* USAGE (Custom Device) ???????*/
0xa1, 0x01, ????/* COLLECTION (Application) ????*/

/* IAP command and data */
0x85, 0x01, ????/* REPORT_ID (0x01) ?????????*/
0x09, 0x01, ????/* USAGE (IAP command) ??????*/
0x15, 0x00, ????/* LOGICAL_MINIMUM (0) ??????*/
0x25, 0xff, ????/* LOGICAL_MAXIMUM (255) ????*/
0x75, 0x08, ????/* REPORT_SIZE (8) ??????????*/
0x95, 0x3f, ????/* REPORT_COUNT (63) ????????*/
0x91, 0x82, ????/* OUTPUT (Data,Var,Abs,Vol) */

/* device status and option byte */
0x85, 0x02, ????/* REPORT_ID (0x02) ??????????????*/
0x09, 0x02, ????/* USAGE (Status and option byte) */
0x15, 0x00, ????/* LOGICAL_MINIMUM (0) ???????????*/
0x25, 0xff, ????/* LOGICAL_MAXIMUM (255) ?????????*/
0x75, 0x08, ????/* REPORT_SIZE (8) ???????????????*/
0x95, 0x10, ????/* REPORT_COUNT (16) ?????????????*/
0x81, 0x82, ????/* INPUT (Data,Var,Abs,Vol) ??????*/

0xc0 ???????????/* END_COLLECTION ???????????*/
};

MCU接收到主機發(fā)送的數(shù)據(jù)后，將會進入iap_data_out回調(diào)函數(shù)，其中實現(xiàn)了IAP download（數(shù)據(jù)下載）、IAP Erase（擦除操作）、IAP OPTION BYTE（獲取選項字節(jié)）、IAP LEAVE（退出IAP模式）、IAP GETBIN ADDRESS（獲取APP起始地址）幾個功能。

C
static void iap_data_out (usb_dev *udev ,uint8_t ep_num)
{
usbd_iap_handler *iap = (usbd_iap_handler *)udev->class_data[USBD_IAP_INTERFACE];

if (0x01U == iap->report_buf[0]) {
switch(iap->report_buf[1]) {
case IAP_DNLOAD:
iap_req_dnload(udev);
break;

case IAP_ERASE:
iap_req_erase(udev);
break;

case IAP_OPTION_BYTE:
iap_req_optionbyte(udev);
break;

case IAP_LEAVE:
iap_req_leave(udev);
break;

case IAP_GETBIN_ADDRESS:
iap_address_send(udev);
break;

default:
break;
}
}

usbd_ep_recev(udev, IAP_OUT_EP, iap->report_buf, IAP_OUT_PACKET);
}

29.5 實驗結(jié)果

將本實驗歷程燒錄到紅楓派開發(fā)板中，打開GD32 ALL IN One上位機，如下圖所示，接口選擇USB，Bootloader協(xié)議選擇IAP，之后點擊connect進行連接。