【DIY数字仪表】RT-Thread移植touchgfx使用sd卡升级固件和图片资源(4)

原创
2020/08/04 10:36
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者:KK

上期回顾:(点此连接跳转),上期介绍了如何利用rtthread系统同步网络时间和天气预报到UI上,本期将介绍一下如何通过SD卡和ymodem串口升级固件。

视频演示:

1.固件升级演示:
固件升级在第三个界面,已经提前把待升级的固件和图片bin文件放在了SD卡里,升级前软件版本为V1,升级后软件版本为V2,并且更改了表盘,升级完成后,会记录升级的时间,详细请看视频演示:

2.命令行演示:
命令行添加了更多功能,不仅可以通过命令行升级固件,还可以把sd卡中的图片文件复制到spi flash中,命令行的更多功能,欢迎下载源代码体验。

1.文件系统简介

1.1 DFS 简介

DFS( Device File System)是一种抽象的文件机制,RT-Thread中对文件系统的相关操作实际上都是通过操作DFS实现,也就是说DFS是对各种文件系统的抽象。DFS使的其他部分无须关心不同文件系统之间的差异,使得RT-Thread可以支持多种类型的文件系统。

1.2 DFS 框架

RT-Thread DFS 组件的主要功能特点有:

  • 为应用程序提供统一的 POSIX 文件和目录操作接口:read、write、poll/select 等。

  • 支持多种类型的文件系统,如 FatFS、RomFS、DevFS 等,并提供普通文件、设备文件、网络文件描述符的管理。

  • 支持多种类型的存储设备,如 SD Card、SPI Flash、Nand Flash 等。

DFS 的层次架构如下图所示,主要分为 POSIX 接口层、虚拟文件系统层和设备抽象层。

1.3 elm-FAT文件系统简介

FatFs 是一个通用的文件系统(FAT/exFAT)模块,用于在小型嵌入式系统中实现FAT文件系统。

1.4 使用流程

  • 初始化 DFS 组件。

  • 初始化具体类型的文件系统。

  • 在存储器上创建块设备。

  • 格式化块设备。

  • 挂载块设备到 DFS 目录中。

  • 当文件系统不再使用,可以将它卸载

1.5 注册elm-FAT文件系统

elm-FAT文件系统注册过程如下图所示:

1.6 挂载elm-FAT文件系统

 1void sd_mount(void *parameter)
2
{
3    while (1)
4    {
5        rt_thread_mdelay(500);
6        if(rt_device_find("sd0") != RT_NULL)
7        {
8            if (dfs_mount("sd0""/fatfs""elm"00) == RT_EOK)
9            {
10                LOG_I("sd card mount to '/fatfs'");
11                break;
12            }
13            else
14            {
15                LOG_W("sd card mount to '/fatfs' failed!");
16            }
17        }
18    }
19}
20
21int stm32_sdcard_mount(void)
22
{
23    rt_thread_t tid;
24
25    tid = rt_thread_create("sd_mount", sd_mount, RT_NULL,
26                           1024, RT_THREAD_PRIORITY_MAX - 220);
27    if (tid != RT_NULL)
28    {
29        rt_thread_startup(tid);
30    }
31    else
32    {
33        LOG_E("create sd_mount thread err!");
34    }
35    return RT_EOK;
36}
37INIT_APP_EXPORT(stm32_sdcard_mount);
  • 在文件系统操作表中找出elm文件系统

  • 检查"/fatfs"路径是否存在

  • 检查elm文件系统是否已经挂载在文件系统表中

  • 检查文件系统表是否有空余,如果有,把空余地址指向elm文件系统

  • 注册文件系统

  • 调用elm文件系统的挂载接口

1.7 测试elm-FAT文件系统

在根目录下使用ls命令,可以查看目录:

2.设计界面

使用TouchGFX 4.14.0 Designer添加设置界面。增加进度条,和两个按钮,以及固件版本和更新时间的记录(记录环境变量使用的是easyflash软件包)。我这个界面设计的比较简陋,重在实现功能,审美好的人,欢迎重新设计这个界面。


依然利用TouchGFX的MVP架构,将UI命令传递到后台。
参考前边的文章: 【DIY数字仪表】使用TouchGFX的MVP架构来实现GUI和硬件的双向交互(2)

3.添加sd卡或者spi flash拷贝到SDRAM的代码

 1bool TouchGFXHAL::blockCopy(void* RESTRICT dest, const void* RESTRICT src, uint32_t numBytes)
2{
3    uint32_t dataOffset = (uint32_t)src;
4    if (dataOffset >= 0x90000000 && dataOffset < 0x92000000)
5    {
6        char *updata_pciture;
7
8        /* get the updata pciture location from Env */
9        updata_pciture = ef_get_env("updata_pciture");  
10
11        if(0 == strcmp(updata_pciture, "spi_flash"))
12        {
13            const struct fal_partition *part;
14            part = fal_partition_find("tgfx");
15
16            dataOffset =  dataOffset - 0x90000000;
17            // for copying data from there.
18            if (part != RT_NULL)
19            {
20                fal_partition_read(part, dataOffset, (uint8_t *)dest, numBytes);
21            }
22            return true;
23        }
24        else
25        {
26            int fd;
27            struct statfs buffer;
28            if(rt_device_find("sd0") != RT_NULL)
29            {
30                if ((dfs_statfs("/",&buffer) == RT_EOK)|(dfs_mount("sd0""/""elm"00) == RT_EOK))
31                {
32                    fd = open("/ER_EROM1", O_RDONLY, 0);                        
33                    if (fd < 0)
34                    {
35                        rt_kprintf("open file for read failed\n");
36                        return false;
37                    }
38                    dataOffset =  dataOffset - 0x90000000;
39                    lseek(fd, dataOffset, SEEK_SET);
40                    // for copying data from there.
41                    read(fd, (uint8_t *)dest, numBytes);
42                    close(fd);
43                }
44                return true;    
45            }
46            else
47            {
48                return false;
49            }
50        }
51    }   
52    else
53    {
54        // For all other addresses, just use the default implementation.
55        // This is important, as blockCopy is also used for other things in the core framework.
56        return HAL::blockCopy(dest, src, numBytes);
57    }   
58}

此代码用来根据设置的环境变量选择从sd卡还是spi flash拷贝图片。

4.添加msh命令

 1#ifdef RT_USING_FINSH
2#include <finsh.h>
3/* export to finsh */
4FINSH_FUNCTION_EXPORT(ReadUpdataToSpiflash, Read data To Spiflash test);
5
6#ifdef FINSH_USING_MSH
7static void cmd_updata(int argc, char *argv[])
8
{
9    char* filename;
10
11    if(argc == 2)
12    {
13        filename = argv[1];
14    }
15    else
16    {
17        filename = DEFAULT_FILENAME;
18        recv_partition = DEFAULT_DOWNLOAD_PART;
19        LOG_I("Default save firmware on download partition.\n");
20    }
21    ReadUpdataToSpiflash(filename);
22}
23FINSH_FUNCTION_EXPORT_ALIAS(cmd_updata, __cmd_updata, Read data To Spiflash test);
24#endif /* FINSH_USING_MSH */
25#endif /* RT_USING_FINSH */

添加msh命令,使通过msh命令也能升级固件,将SD的图片资源拷贝到spi flash的功能


updata命令默认将从sd卡中读取ER_IROM1.rbl固件,将固件下载到download分区。

通过updata  /ER_EROM1命令,可以将sd中的图片资源拷贝到tgfx分区(spi flash中图片所在的位置)中

5.生成bin文件

在keil中添加以下命令,然后便会在binary目录下,生成外部flash和内部flash的bin文件:


利用rt_ota_packaging_tool工具,对内部flash烧录bin文件进行加密和压缩,然后将生成的ER_IROM1.rbl文件和ER_EROM1文件拷贝到SD卡中:

6.制作BootLoader

参考以下文章:STM32通用Bootloader——FOTA
rt_fota集成了ymodem的协议,在没有app的情况下,也可以通过rt_fota的ymodem命令给固件和图片资源升级。
ymodem_ota命令,默认将固件下载到download分区:


ymodem_ota -p tgfx命令,可以将sd中的图片资源拷贝到tgfx分区中:

代码开源地址:https://gitee.com/Aladdin-Wang/hellotouchGFX

往期 精彩回顾


【DIY数字仪表】STM32F429移植TouchGFX到RT-Thread系统(1)

【DIY数字仪表】STM32F429移植TouchGFX到RT-Thread系统(1)
【DIY数字仪表】使用TouchGFX的MVP架构来实现GUI和硬件的双向交互(2)
【DIY数字仪表】RT-Thread移植touchgfx实现自动同步网络时间和天气预报(3)
制作STM32F429的SPI FLASH下载算法
STM32通用Bootloader——FOTA


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