一個高效的BootLoader與APP固件合并方法

1、前言

嵌入式固件一般分為BootLoader和App，BootLoader用于啟動校驗、App升級、App版本回滾等功能，BootLoader在cpu上電第一階段中運行，之后跳轉(zhuǎn)至App地址執(zhí)行應(yīng)用程序。

因此，在發(fā)布固件的時候，會存在BootLoader固件和App固件；此時我們期望是將BootLoader固件和App固件合并成為一個固件，這樣在量產(chǎn)時只需燒錄一次即可。

2、傳統(tǒng)方式

一些傳統(tǒng)的方法都是“土辦法”，沒什么毛病，但比較繁瑣。項目種類增加，或者版本發(fā)布頻繁時更加體現(xiàn)出繁瑣性，且易出錯，操作稍微失誤可能導(dǎo)致固件不完整；燒錄不完整的固件，機子變“磚頭”。

• 燒錄兩次，分別燒錄BootLoader和App固件
• 燒錄固件到芯片后，再從芯片讀取固件，另存為hex文件
• 手動復(fù)制、合并固件
• BootLoader支持App固件傳輸功能的，只燒錄BootLoader，后期再升級App

3、高效方式

我們目標(biāo)是通過自動化腳本合并生成一個發(fā)布固件，提高效率和確保固件的完整性。

3.1 合并文件

Linux下的腳本我們用得很多，其實Windows的腳本也非常優(yōu)秀，利用Windows的腳本可以快速實現(xiàn)增、刪、查、改文件。常用Windows腳本命令如下。

• 合并兩個文件：copy /b
• 重命名文件：ren
• 刪除文件：del

很顯然，我們利用其合并命令，只需一條指令即可將BootLoader和App文件合并。

「例子：」

假設(shè)當(dāng)前目錄存在Boot.bin和App.bin文件，合并后文件命名為Firmware.bin。

copy?/b?.\Boot.bin? ?.\App.bin?Firmware.bin


?注：Windows的目錄路徑為反斜杠，與Linux不同。

?

3.2 bin轉(zhuǎn)hex

我們知道，二進制（bin）文件是不存在地址信息的，cpu上電執(zhí)行并不一定是從地址0開始執(zhí)行代碼，如STM32芯片起始執(zhí)行地址為0x8000000。

因此不能通過串口工具燒錄bin文件，只能通過J-link或者ST-link燒錄，并且在燒錄前指定存儲起始地址。因此，將bin文件轉(zhuǎn)換為hex文件是有必要的。

「bin轉(zhuǎn)hex方式：」

• 使用jflash工具，把合并后的bin文件，使用jflash打開，另存為hex格式文件

• 將bin文件燒錄置芯片，讀取出來，另存為hex文件

• 自己動手寫一個bin轉(zhuǎn)hex工具

• 借助第三方bin轉(zhuǎn)hex工具

前兩者太繁瑣，效率低下；第三個比較靈活，但需要花點時間；如果使用優(yōu)秀的現(xiàn)成工具是最快捷的辦法。推薦使用“srec_cat.exe”工具，可以結(jié)合Windows腳本一起使用。

3.2.1 srec_cat工具

srec_cat一個功能非常強大的文件合并、轉(zhuǎn)換工具，支持功能眾多，包括：

• 文件合并
• 文件分割
• bin轉(zhuǎn)hex
• hex轉(zhuǎn)bin
• 數(shù)據(jù)填充
• CRC校驗

此外，還存在srec的系列工具，文件比較工具 srec_cmp.exe和文件信息查看工具 srec_info.exe，可以從文章后面官方網(wǎng)站下載使用。

「文件合并」

命令格式：

srec_cat.exe <源文件0> <文件類型> <源文件1> <文件類型> <目標(biāo)文件> <文件類型>
例子：

srec_cat.exe source0.bin -Binary source1.bin -Binary -o merge.bin -Binary
srec_cat.exe source0.hex -Intel source1.hex -Intel -o merge.hex -Intel
如果BootLoader和App生產(chǎn)的文件為hex格式，可以直接使用該命令合并為一個hex文件，注意地址的連續(xù)性。

「bin轉(zhuǎn)hex」

命令格式：srec_cat.exe <-Binary> <-offset> <偏移地址> <-Output> <-Intel>

例子：

將Boot.bin和App.bin合并的Firmware.bin轉(zhuǎn)換為hex格式文件。

srec_cat.exe Firmware.bin -Binary -offset 0x8000000 -o Firmware.hex -Intel
0x8000000，是STM32的起始執(zhí)行地址。

更多的srec應(yīng)用和工具下載詳見官方網(wǎng)站：

?http://srecord.sourceforge.net/download.html

?

3.3 完整示例

第一步，在需要生成固件目錄新建一個txt文件。

第二步，鍵入如下內(nèi)容(Boot固件和App固件可以指定目錄)。

copy /b .\Boot.bin .\App.bin Firmware.bin
srec_cat.exe Firmware.bin -Binary -offset 0x8000000 -o Firmware.hex -Intel
del Firmware.bin
第三步，重命名txt文件為".bat"后綴文件，即是Windows可執(zhí)行腳本的文件類型。

第四步，雙擊運行腳本，即可生成目標(biāo)文件。

出現(xiàn)任何目標(biāo)文件生成失敗的情況，檢查相關(guān)源文件是否存在，路徑是否正確。

3.4 舉一反三

以此類比，存在多個App文件的情況，可以通過該方式分別進行合并出一個固件。另外，實際項目中，經(jīng)常會使用內(nèi)部flash空閑扇區(qū)保存一些設(shè)備參數(shù)信息，如校準(zhǔn)系數(shù)、設(shè)備地址、序列號等信息。

我們可以將參數(shù)信息保存為一個bin文件，通過該方式和固件合并，這樣量產(chǎn)時將參數(shù)和固件一并寫入，提高生產(chǎn)效率！

來源：https://acuity.blog.csdn.net/article/details/106724373

END

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