前言
时隔近一年，再次接触IAP固件升级，这次修改了以前的一些bug，同时新增一些实用性的功能。
有纰漏请指出，转载请说明。
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上位机界面
视频演示
当Up对iap固件升级的机制有了更深的理解后_哔哩哔哩_bilibili
固件升级指令
重要代码
1.通过拖拽实现文件读取
// MainWindow类的dragEnterEvent方法
// 当鼠标拖动文件进入MainWindow的边界时，触发此方法
void MainWindow::dragEnterEvent(QDragEnterEvent *event)
{
// 检查拖动的数据是否包含URLs（即文件路径）
if(event->mimeData()->hasUrls())
// 如果包含URLs，则接受拖放操作
event->acceptProposedAction();
else
// 如果不包含URLs，则忽略拖放操作
event->ignore();
}
// MainWindow类的dropEvent方法
// 当鼠标在MainWindow内释放拖动的文件时，触发此方法
void MainWindow::dropEvent(QDropEvent *event)
{
// 获取拖放事件中的MIME数据
const QMimeData *mimeData = event->mimeData();
// 检查MIME数据是否包含URLs
if(mimeData->hasUrls())
{
// 获取URLs列表
QList<QUrl> urlList = mimeData->urls();
// 获取第一个URL的本地文件路径
QString fileName = urlList.at(0).toLocalFile();
// 获取textEdit_fwUpdateFile控件中的文本
QString text = ui->textEdit_fwUpdateFile->toPlainText();
// 检查文件名是否为空，并且textEdit_fwUpdateFile中的文本为空
if((!fileName.isEmpty()) && (text.isEmpty()))
{
// 检查文件扩展名是否为.bin
if (fileName.endsWith(".bin"))
{
// 创建一个QFile对象，用于读取文件
QFile file(fileName);
// 创建一个QFileInfo对象，用于获取文件信息
QFileInfo fileInfo(fileName);
// 初始化固件更新相关变量
fwPackIndex = 0;
// 获取文件大小
fwFileLen = fileInfo.size();
// 计算固件包的数量（根据fwPackLength，但fwPackLength在此代码中未定义）
fwPackNum = fwFileLen/fwPackLength+1;
// 尝试以只读方式打开文件
if(!file.open(QIODevice::ReadOnly))
// 如果文件打开失败，则返回不执行后续操作
return;
// 读取文件全部内容
binRawData = file.readAll();
// 在lineEdit_fwUpdateFile控件中显示文件名
ui->lineEdit_fwUpdateFile->setText(fileName);
// 在textEdit_fwUpdateFile控件中追加文件的十六进制表示
ui->textEdit_fwUpdateFile->append(binRawData.toHex());
// 关闭文件
file.close();
// 启用开始固件更新按钮
ui->pushButton_startFwUpdate->setEnabled(true);
// 禁用停止固件更新按钮
ui->pushButton_stopFwUpdate->setEnabled(false);
// 初始化固件更新状态
fwUpdateState = fwInit;
// 重置固件包索引
fwPackIndex = 0;
// 重置超出标记和索引（这些变量在代码中没有明确的定义和用途）
fwExceedFlag = 0;
fwExceedIndex = 0;
// 重置进度条
ui->progressBar_upgrade->reset();
}
else
{
// 如果文件扩展名不是.bin，则显示警告消息
QMessageBox::warning(this, tr("错误"), tr("无法打开正确的文件！"));
}
}
}
}2.串口初始化自动识别并连接带CH340的串口
void MainWindow::serialPortInit()
{
// 获取所有可用的串口信息，并存储在QList<QSerialPortInfo>中
QList<QSerialPortInfo> comList = QSerialPortInfo::availablePorts();
// 清空comboBox_chooseCom控件中的所有项
ui->comboBox_chooseCom->clear();
// 创建一个QMap，用于存储串口名（portName）到comboBox中索引的映射
QMap<QString, int> portNameToIndexMap;
// 遍历所有可用的串口信息
foreach (const QSerialPortInfo &info, QSerialPortInfo::availablePorts()) {
// 构建一个显示文本，由串口名和描述组成
QString displayText = info.portName() + ": " + info.description();
// 获取当前comboBox的项数，作为新项的索引
int index = ui->comboBox_chooseCom->count();
// 在comboBox_chooseCom控件中添加新的显示文本
ui->comboBox_chooseCom->addItem(displayText);
// 将当前串口名及其索引存入映射中
portNameToIndexMap.insert(info.portName(), index);
// 检查串口的描述或制造商信息是否包含"CH340"（不区分大小写）
if (info.description().contains("CH340", Qt::CaseInsensitive) ||
info.manufacturer().contains("CH340", Qt::CaseInsensitive)) {
// 使用映射来查找该串口名对应的索引
// 由于之前已经将串口名和索引存入映射，这里肯定能找到
if (portNameToIndexMap.contains(info.portName())) {
// 设置comboBox_chooseCom的当前项为找到的包含"CH340"的串口
ui->comboBox_chooseCom->setCurrentIndex(portNameToIndexMap.value(info.portName()));
}
// 找到后退出循环，因为我们只需要设置第一个匹配的串口
break;
}
}
}3.IAP相关代码，跟上位机通信的逻辑部分
// IapRcvDataProc 函数用于处理接收到的IAP（In-Application Programming）数据消息
void IapRcvDataProc(MSG_S stMsg)
{
// 定义一个缓冲区用于存储接收到的消息数据
u8 MsgData[100];
// 将接收到的消息数据复制到MsgData缓冲区中
memcpy(MsgData, stMsg.szData, stMsg.u8Len);
u8 cmd = MsgData[__CmdIndex]; // 获取命令码
u8 i = 0; // 循环计数器
// 根据接收到的命令码的第3位（MsgData[2]的高4位）来构造回复命令的第1个字节
u8 replyCmd1 = 0xB0 | (MsgData[2] >> 4);
// 定义一个发送消息的缓冲区
u8 txMsg[20] = {0};
// 根据命令码执行不同的操作
switch(cmd)
{
case 0xF0: // 固件更新请求
// 读取固件更新标志位
SystemFlashRead(__FwUpdateFlagAddr, __FwUpdateFlagSize, &stIap.u32FwFlag);
// 清除IAP结构体stIap的所有数据
memset(&stIap, 0, sizeof(IAP_S));
// 复制固件版本号到IAP结构体的flashData字段
memcpy(&stIap.stFwVer.flashData, &MsgData[6], 3);
// 将固件版本号写入到固件版本地址
SystemFlashWrite(__FwVersionAddr, __FwUpdateFlagSize, &stIap.stFwVer.flashData);
// 构造回复消息
txMsg[0] = replyCmd1;
txMsg[1] = cmd;
txMsg[2] = 1; // 表示成功的标志位
// 发送回复消息
UartLoadTxMsg(1, txMsg, 3);
break;
case 0xF1: // 固件擦除
// 设置固件标志位为无固件
stIap.u32FwFlag = __NO_FW;
// 写入固件更新标志位
SystemFlashWrite(__FwUpdateFlagAddr, __FwUpdateFlagSize, &stIap.u32FwFlag);
// 擦除应用程序空间
EraseFwSpace(__APP_START_ADDR, __APP_SIZE / __FLASH_PAGE_SIZE);
break;
case 0xF2: // 固件数据接收
// 更新帧索引
stIap.u16FwFrameIndex++;
// 设置接收帧的长度
stIap.stRcvFrame.u8Length = MsgData[6];
// 复制接收到的数据到IAP结构体的接收帧缓冲区
memcpy(&stIap.stRcvFrame.u8Data, &MsgData[7], stIap.stRcvFrame.u8Length);
// 逐块（每块4个字节）将数据写入到应用程序起始地址
for(i = 0; i < stIap.stRcvFrame.u8Length; i += 4)
{
FlashWriteWord(__APP_START_ADDR + stIap.u32WriteAddrIndex, *(u32 *)&stIap.stRcvFrame.u8Data[i]);
stIap.u32WriteAddrIndex += 4; // 更新写入地址
}
// 构造回复消息，包含帧编号和成功标志位
txMsg[0] = replyCmd1;
txMsg[1] = cmd;
txMsg[2] = MsgData[4]; // 帧编号的高字节
txMsg[3] = MsgData[5]; // 帧编号的低字节
txMsg[4] = 1; // 成功标志位
// 发送回复消息
UartLoadTxMsg(1, txMsg, 5);
break;
case 0xF3: // 固件更新完成
// 设置固件标志位为已有固件
stIap.u32FwFlag = __HAVE_FW_REPLY;
// 将固件标志位写入到固件更新标志地址
SystemFlashWrite(__FwUpdateFlagAddr, __FwUpdateFlagSize, &stIap.u32FwFlag);
// 跳转到应用程序开始执行（切换到新的固件）
JumpToApplication();
break;
case 0xF4: // 固件版本查询
// 从固件版本地址读取固件版本数据
SystemFlashRead(__FwVersionAddr, __FwUpdateFlagSize, &stIap.stFwVer.flashData);
// 如果读取到的固件版本数据不是0xFFFFFFFF（表示无固件或无效版本）
if (stIap.stFwVer.flashData != 0xFFFFFFFF)
{
// 解析固件版本数据到结构体中的major、minor、patch字段
stIap.stFwVer.major = stIap.stFwVer.flashData & 0xFF; // 低8位为major版本
stIap.stFwVer.minor = (stIap.stFwVer.flashData >> 8) & 0xFF; // 接下来的8位为minor版本
stIap.stFwVer.patch = (stIap.stFwVer.flashData >> 16) & 0xFF; // 再接下来的8位为patch版本
}
else
{
// 如果固件版本数据为0xFFFFFFFF，则清空固件版本结构体
memset(&stIap.stFwVer, 0, sizeof(stIap.stFwVer));
}
// 构造回复消息，包含固件版本号
txMsg[0] = replyCmd1;
txMsg[1] = cmd;
txMsg[2] = stIap.stFwVer.major; // 固件major版本
txMsg[3] = stIap.stFwVer.minor; // 固件minor版本
txMsg[4] = stIap.stFwVer.patch; // 固件patch版本
// 发送固件版本回复消息
UartLoadTxMsg(1, txMsg, 5);
break;
}
}4.APP检测将要更新的固件版本是否高于当前固件版本
// 从系统闪存中读取固件版本信息
SystemFlashRead(__FwVersionAddr, __FwUpdateFlagSize, &stApp.stFwVer.flashData);
// 检查读取到的固件版本数据是否不是0xFFFFFFFF（通常表示无效或未设置的值）
if (stApp.stFwVer.flashData != 0xFFFFFFFF)
{
// 如果不是无效值，则解析固件版本数据
// 提取主要版本号（低8位）
stApp.stFwVer.major = stApp.stFwVer.flashData & 0xFF;
// 提取次要版本号（接下来的8位）
stApp.stFwVer.minor = (stApp.stFwVer.flashData >> 8) & 0xFF;
// 提取补丁版本号（再接下来的8位，但注意这里实际上只用了24位来表示版本）
stApp.stFwVer.patch = (stApp.stFwVer.flashData >> 16) & 0xFF;
}
else
{
// 如果固件版本数据是无效值，则清空固件版本结构体
memset(&stApp.stFwVer, 0, sizeof(stApp.stFwVer));
}
// 从接收到的消息数据中复制固件版本数据（MsgData是一个包含固件版本数据的数组）
memcpy(&stRxFwVer.flashData, &MsgData[6], 3);
// 解析接收到的固件版本数据
// 提取主要版本号
stRxFwVer.major = stRxFwVer.flashData & 0xFF;
// 提取次要版本号
stRxFwVer.minor = (stRxFwVer.flashData >> 8) & 0xFF;
// 提取补丁版本号
stRxFwVer.patch = (stRxFwVer.flashData >> 16) & 0xFF;
// 调用函数比较当前固件版本（stApp.stFwVer）和接收到的固件版本（stRxFwVer）
// 如果接收到的版本更高或等于当前版本，则返回1
tmp = isNewVersionHigherOrEqual(&stApp.stFwVer, &stRxFwVer);
// 根据比较结果决定下一步操作
if (tmp == 1)
{
// 如果接收到的版本更高或等于当前版本
// 设置固件标志位为需要固件更新
stApp.u32FwFlag = __HAVE_FW_UPDATE;
// 将固件标志位写入到固件更新标志地址
SystemFlashWrite(__FwUpdateFlagAddr, __FwUpdateFlagSize, &stApp.u32FwFlag);
// 创建一个任务来跳转到IAP模式进行固件更新（假设Task2和JumpToIap是任务相关的函数和参数）
OS_TaskCreat(Task2, JumpToIap, 100);
// 注意：这里可能还需要发送一个确认消息给发送方，但代码中没有体现
}
else
{
// 构造回复消息
txMsg[0] = replyCmd1; // 回复命令标识符
txMsg[1] = cmd; // 原始命令
// 如果接收到的版本不是更高，则在回复消息中添加0表示无需更新
txMsg[2] = 0;
// 发送无需更新的确认消息
UartLoadTxMsg(1, txMsg, 3);
} 5.上位机对收到命令进行处理
void MainWindow::rcvFwReply(QByteArray *protocalData)
{
// 定义一个字节数组pRxData来存储接收到的数据
uint8_t pRxData[100];
// 定义一个QString对象来存储接收到的固件版本号信息（但在此段代码中未使用）
QString rcvFwVer;
// 将传入的QByteArray中的数据复制到pRxData数组中
memcpy(pRxData, protocalData->data(), protocalData->size());
// 清空并设置文本编辑框的换行模式
ui->textEdit_fwRcvInfo->clear();
ui->textEdit_fwRcvInfo->setWordWrapMode(QTextOption::WordWrap);
// 根据接收到的数据的第四个字节进行不同的处理
switch (pRxData[3])
{
case 0xF0:
if(pRxData[4] == 1)
{
// 重置fwExceedIndex和fwUpdateState变量，并启动相关的定时器
fwExceedIndex = 0;
fwUpdateState = fwTransfer;
fwNumCmd(); // 调用fwNumCmd函数（该函数在此段代码中未给出）
fwUpdateTimer->start(1000); // 定时器每隔1000毫秒（1秒）触发一次
fwUpdateTimeOut->start(2000); // 另一个定时器每隔2000毫秒（2秒）触发一次
// 在文本编辑框中插入“开始升级”文本
ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(QString("开始升级"));
// 这里fwExceedIndex被重复设置为了0，可能是冗余代码
fwExceedIndex = 0;
}
else if (pRxData[4] == 0)
{
// 在文本编辑框中插入“固件已是最新版/对方拒绝升级”文本
ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(QString("固件已是最新版/对方拒绝升级"));
}
break;
case 0xF2:
// 从接收到的数据的第五个和第六个字节中解析出一个uint16_t类型的索引值
uint16_t u16FwPackIndex;
*(uint16_t *)&u16FwPackIndex = *(uint16_t *)&pRxData[4];
// 如果解析出的索引值与当前fwPackIndex相等
if(u16FwPackIndex == fwPackIndex)
{
// 如果接收到的数据的第七个字节是1
if(pRxData[6] == 1)
{
// 重置fwExceedIndex变量
fwExceedIndex = 0;
// 在文本编辑框中插入“第 [索引值] 帧传输成功”的文本
ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(QString("第 ["));
ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(QString::number(fwPackIndex));
ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(QString("] 帧传输成功"));
// 重置fwExceedIndex变量（这里再次被重复设置，可能是冗余代码）
fwExceedIndex = 0;
// 启动相关的定时器
fwUpdateTimer->start(20); // 定时器每隔20毫秒触发一次
fwUpdateTimeOut->start(2000); // 另一个定时器每隔2000毫秒触发一次
// 更新进度条的值
ui->progressBar_upgrade->setValue(static_cast<int>(fwPackIndex * 100.0 / fwPackNum));
}
else if (pRxData[6] == 0)
{
// 在文本编辑框中插入“[索引值] 帧传输失败”的文本
ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(QString("["));
ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(QString::number(fwPackIndex));
ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(QString("] 帧传输失败"));
}
}
break;
case 0xF3:
if(pRxData[4] == 1)
{
// 更新状态为升级完成
fwUpdateState = fwComplete;
// 在文本编辑框中插入“对方回复升级成功”的文本
ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(QString("对方回复升级成功"));
// 重置一些变量
fwExceedIndex = 0;
fwUpdateTimeOut->stop();
}
else if (pRxData[4] == 0)
{
// 在文本编辑框中插入“对方回复升级失败”的文本
ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(QString("对方回复升级失败"));
}
// 无论成功还是失败，都重置UI中的按钮状态并更新fwUpdateState和其他相关变量
ui->pushButton_startFwUpdate->setEnabled(true);
ui->pushButton_stopFwUpdate->setEnabled(false);
fwUpdateState = fwInit;
fwPackIndex = 0;
fwExceedFlag = 0;
fwExceedIndex = 0;
break;
case 0xF4:
// 从接收到的数据的第五、六、七个字节中分别获取固件的主版本号、次版本号和补丁版本号
quint8 data1 = static_cast<quint8>(pRxData[4]);
quint8 data2 = static_cast<quint8>(pRxData[5]);
quint8 data3 = static_cast<quint8>(pRxData[6]);
// 将十六进制转换为十进制
int versionMajor = data1;
int versionMinor = data2;
int versionPatch = data3;
// 组合成版本号字符串，并确保补丁版本号至少为两位数，不足补0
QString versionString = QString("对方固件版本号为：%1.%2.%3").arg(versionMajor).arg(versionMinor).arg(versionPatch, 2, 10, QChar('0')).toUpper();
// 在文本编辑框中插入版本号字符串
ui->textEdit_fwRcvInfo->insertPlainText(versionString);
break;
}
}
