机智云OTA过程MCU端程序设计学习（二）

这篇我们主要是学习下app部分固件的设计逻辑。

1. 初始化过程中开辟一个环形缓冲区，设置串口为中断接收，重写串口中断回调函数，也就是每次接收一个字节的数据就往环形缓冲区里丢一个数据。

void gizwitsInit(void)
{    pRb.rbCapacity = RB_MAX_LEN;pRb.rbBuff = rbBuf;if(0 == rbCreate(&pRb))     //初始化一个环形缓冲区，实际就是一个链表结构{GIZWITS_LOG("rbCreate Success \n");}else{GIZWITS_LOG("rbCreate Faild \n");}memset((uint8_t *)&gizwitsProtocol, 0, sizeof(gizwitsProtocol_t));
}int32_t gizPutData(uint8_t *buf, uint32_t len)  //往环形缓冲区里添加数据
{int32_t count = 0;if(NULL == buf){GIZWITS_LOG("ERR: gizPutData buf is empty \n");return -1;}count = rbWrite(&pRb, buf, len);if(count != len){GIZWITS_LOG("ERR: Failed to rbWrite \n");return -1;}return count;
}void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef*UartHandle) //串口接收中断的回调函数{ if(UartHandle->Instance == USART2) { gizPutData((uint8_t *)&aRxBuffer, 1);  //串口接收到一个字节数据就存进环形缓冲区HAL_UART_Receive_IT(&huart2, (uint8_t *)&aRxBuffer, 1);//开启下一次接收中断 } }

2.死循环里会一直尝试解析一个完整的数据包，如果发现环形缓冲区里有一个完整的数据包就取出并解析出对应的命令，然后根据串口协议完成数据的接收。例如和OTA相关的指令。

以下是关于OTA指令的部分代码。

int32_t gizwitsHandle(dataPoint_t *currentData){.........//判断是否有一包完整的数据ret = gizProtocolGetOnePacket(&pRb, gizwitsProtocol.protocolBuf, &protocolLen);if(0 == ret){GIZWITS_LOG("Get One Packet!\n");recvHead = (protocolHead_t *)gizwitsProtocol.protocolBuf;switch (recvHead->cmd)  //根据命令进行相应的操作{...............case CMD_ASK_BIGDATA:   //云端通知MCU准备进行OTAGIZWITS_LOG("CMD_ASK_BIGDATA \n");gizProtocolCommonAck(recvHead);if(0 == Pro_W2D_UpdateCmdHandle((uint8_t     *)gizwitsProtocol.protocolBuf + sizeof(protocolHead_t),                 protocolLen - sizeof(protocolCommon_t))){romUpdate.otaBusyModeFlag = 1;GIZWITS_LOG("System In OTA Mode BusyFlag = %d \n",     romUpdate.otaBusyModeFlag);}else{GIZWITS_LOG("Update Ask Handle Failed \n");Pro_D2W_UpdateSuspend();}break;case CMD_BIGDATA_SEND:  //下发OTA数据updatePieceResult = Pro_W2D_UpdateDataHandle((uint8_t*)gizwitsProtocol.protocolBuf +                                                     sizeof(protocolHead_t), protocolLen - sizeof(protocolCommon_t),HEX);gizProtocolCommonAck(recvHead);if(0 != updatePieceResult){romUpdate.otaBusyModeFlag = 0;GIZWITS_LOG("CMD_BIGDATA_SEND , Piece Handle Faild . System OTA Mode Over BusyFlag = %d \n",romUpdate.otaBusyModeFlag);Pro_D2W_UpdateSuspend();GIZWITS_LOG("System Go On \n");}break;case CMD_S_STOP_BIGDATA_SEND:    //停止下发OTA数据gizProtocolCommonAck(recvHead);romUpdate.otaBusyModeFlag = 0;GIZWITS_LOG("System OTA Mode Over BusyFlag = %d \n",romUpdate.otaBusyModeFlag);break;......}}
}

3. 官方的串口协议

4. 接收流程图

5. 下面来一步步分析下这几个函数是如何实现的，注意看我在关键部分添加的注释

1）先来看看如何从环形缓冲区里取出一帧完整的数据


/**
* @brief Get a packet of data from the ring buffer
*
* @param [in]  rb                  : Input data address
* @param [out] data                : Output data address
* @param [out] len                 : Output data length
*
* @return : 0,Return correct ;-1，Return failure;-2，Data check failure
*/
static int8_t gizProtocolGetOnePacket(rb_t *rb, uint8_t *gizdata, uint16_t *len)
{int32_t ret = 0;uint8_t sum = 0;int32_t i = 0;uint8_t tmpData;uint8_t tmpLen = 0;uint16_t tmpCount = 0;static uint8_t protocolFlag = 0;static uint16_t protocolCount = 0;static uint8_t lastData = 0;   //静态变量，存储上一个读出来的字节static uint8_t debugCount = 0;uint8_t *protocolBuff = gizdata;protocolHead_t *head = NULL;if((NULL == rb) || (NULL == gizdata) ||(NULL == len)){GIZWITS_LOG("gizProtocolGetOnePacket Error , Illegal Param\n");return -1;}tmpLen = rbCanRead(rb);   //取出环形缓冲区中数据的长度if(0 == tmpLen){return -1;}for(i=0; i<tmpLen; i++){ret = rbRead(rb, &tmpData, 1);     //每次读取一个字节的数据if(0 != ret){if((0xFF == lastData) && (0xFF == tmpData))   //判断帧头 0xffff{if(0 == protocolFlag){protocolBuff[0] = 0xFF;protocolBuff[1] = 0xFF;protocolCount = 2;protocolFlag = 1;    //置1表明收到数据头，开始接收一帧数据}else{if((protocolCount > 4) && (protocolCount != tmpCount)){protocolBuff[0] = 0xFF;protocolBuff[1] = 0xFF;protocolCount = 2;}}}else if((0xFF == lastData) && (0x55 == tmpData)) //根据协议，中间数据部分出现0xff，要自动过滤掉后面添加的0x55{}else   {if(1 == protocolFlag)  //已接收到帧头，继续接收其余的数据{protocolBuff[protocolCount] = tmpData;protocolCount++;if(protocolCount > 4){head = (protocolHead_t *)protocolBuff;tmpCount = exchangeBytes(head->len)+4;if(protocolCount == tmpCount)  //如何接收的数据长度和发送的数据长度一致，终止接收，说明一帧数据接收完毕{break;}}}}lastData = tmpData;   //当前的一字节数据缓存起来debugCount++;}}if((protocolCount > 4) && (protocolCount == tmpCount)){sum = gizProtocolSum(protocolBuff, protocolCount);  //接收完一帧数据要计算校验和if(protocolBuff[protocolCount-1] == sum){memcpy(gizdata, protocolBuff, tmpCount);*len = tmpCount;protocolFlag = 0;protocolCount = 0;debugCount = 0;lastData = 0;return 0;}else{return -2;}}return 1;
}

2）接收数据包

这里需要注意的是：每次分片接收多少字节的数据是由MCU端决定的，示例代码中是256字节，因为这关系到往flash写数据的地址计算（PIECE_MAX_LEN=256）

tempWFlashAddr = SYS_APP_BAK_SAVE_ADDR_BASE + (piecenum-1) * PIECE_MAX_LEN;

wFlashData((uint8_t *)pieceData.piececontent , dataLen - 4, tempWFlashAddr);

/**
* @brief Pro_W2D_UpdateDataHandle* update Piece Handle ,  Judge Last Piece* @param[in] indata   : Piece Data
* @param[in] dataLen    : Piece Length
* @param[in] formatType : Piece Data Format
* @param[out]
* @return  0,Handle Success
*                   -1,Input Param Illegal
*                   -2,Last Piece , MD5 Check Faild
*
*/
int8_t Pro_W2D_UpdateDataHandle(uint8_t *inData , uint32_t dataLen , otaDataType formatType)
{uint16_t piecenum = 0;uint16_t piececount = 0;uint32_t tempWFlashAddr = 0;updataPieceData_TypeDef pieceData;uint8_t md5_calc[SSL_MAX_LEN];//MD5 Calculate Factif(NULL == inData){return -1;}memcpy((uint8_t *)&pieceData, inData, dataLen);piecenum = exchangeBytes(pieceData.piecenum);   //分片数据包序号piececount = exchangeBytes(pieceData.piececount);  //总分片数GIZWITS_LOG("******piecenum = %d , piececount = %d, pieceSize = %d******** \r\n",piecenum,piececount,dataLen - 4);//计算要写入的flash地址tempWFlashAddr = SYS_APP_BAK_SAVE_ADDR_BASE + (piecenum-1) * PIECE_MAX_LEN;wFlashData((uint8_t *)pieceData.piececontent , dataLen - 4, tempWFlashAddr);//每个分片数据都进行MD5校验GAgent_MD5Update(&romUpdate.ctx, (uint8_t *)pieceData.piececontent, dataLen - 4);/*updata package data ,ack*/if(piecenum == piececount)  //分片数等于总片数，代表数据接收完成{memset(md5_calc,0,SSL_MAX_LEN);   GAgent_MD5Final(&romUpdate.ctx, md5_calc); //计算出MD5加密值并比对GIZWITS_LOG("MD5 Calculate Success , Will Check The MD5 ..\n ");if(0 != memcmp(romUpdate.update_param.ssl_data, md5_calc, SSL_MAX_LEN)){GIZWITS_LOG("Md5_Cacl Check Faild ,MCU OTA Faild\r\n ");memset((uint8_t *)&romUpdate.update_param,0,sizeof(updateParamSave_t));return -2;}else{//比对成功，将相关信息写入flag区，重启MCUGIZWITS_LOG("MD5 Check Success ,Storage  ROM Success , Write Update Flag\n ");flash_erase(sizeof(updateParamSave_t) , UPDATE_PARAM_SAVE_ADDR_BASE);romUpdate.update_param.rom_statue = 0xEEEE;  //设置有新固件需要更新的标志wFlashData((uint8_t *)&romUpdate.update_param, sizeof(updateParamSave_t), UPDATE_PARAM_SAVE_ADDR_BASE);GIZWITS_LOG("System Will Restart... \n");/****************************MCU RESTART****************************/mcuRestart();/********************************************************************///last package , updata ok//MD5 checkout :Failed clear updata,Success , write flash ,begin updata}}return 0;
}

app部分的OTA程序整个逻辑差不多就是这样了，总结一下就是：

首先协商收发数据的具体细节，然后发送方按分片发送，接收方按分片接收，接收完成后校验MD5值。如果校验成功，就将固件更新标志置位，同时将固件大小和MD5值存入Flag区。MCU重启后，会运行boot程序。

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