H7-TOOL的I2C接口方式脱机烧录操作方法，已经发布（2022-07-16）

通过Lua小程序，我们可以方便方便的在线方式做I2C接口方式固件烧录，也可以离线方式运行Lua小程序做烧录。

本次是说明是采用H7-TOOL的I2C接口连接我们V7板子做的操作说明。

【协议说明】

1、发送固件大小：符号‘*’ 来同步，然后发送固件大小，板子收到后，回复0x30表示擦除相应扇区大小成功，回复0x60表示擦除失败。
2、发送固件数据：符号‘$’ 来同步，然后发送固件数据，每次64字节大小，板子收到后，回复0x30表示数据编程成功，回复0x60表示擦除失败。如此反复，一直到发送完毕。
3、发送结束命令：符号‘#’ 表示传输结束，目标板可以加载到APP运行了。

要更新APP固件的I2C设备地址，我们设置为0x20，通信速度设置的100KHz。

【硬件接线】

H7-TOOL通过I2C接到V7板子的I2C接口上

 

【准备工作】

当前上位机还没有做专门的I2C接口脱机烧录一键下载界面，需要手动将Lua文件和app固件存到TOOL的eMMC

1、H7-TOOL进入虚拟U盘

上电首界面长按S键 -> 系统设置 -> USB eMMC磁盘， 进入eMMC模拟U盘后，在如下路径新建文件夹串口脱机烧录

将如下两个文件存到新建的文件夹下

  app.bin (50.03 KB)
  i2cbootloader.lua (5.97 KB)

2、将目标板程序下载到V7开发板

硬件I2C从机实现。
  基于V7的I2C接口脱机烧录目标板程序.7z (5.39 MB）

【在线方式操作说明】

H7-TOOL可以采用USB，以太网或者WiFi方式连接上位机。

将前面lua小程序i2cbootloader.lua的内容复制到如下窗口：

点击下面的执行按钮就可以看到动图更新了：

【离线方式操作说明】

操作TOOL显示屏，进入Lua小程序界面：

执行uartfirmware.lua小程序。

执行效果如下：

【Lua小程序简单说明】

注释非常详细：

-------------------------------------------------------
--   
--     H7-TOOL 的I2C脱机烧录Lua小程序实现
--
-------------------------------------------------------        
local str
local len
local bytes
local bin
local offset
local value
local count
local filesize
local byte0
local byte1
local byte2
local byte3
local filepath = "0:/H7-TOOL/Lua/I2C脱机烧录/app.bin" -- 表示I2C脱机烧录文件夹下存的文件
local filepath1 = "0:/H7-TOOL/Lua/I2C脱机烧录"        -- 浏览I2C脱机烧录文件下存的文件
local ack
local i, m
local res
local str_offset
local str_offset1
local str_offset2
 
-------------------------------------------------------
--   I2C设备地址，更新需要修改
-------------------------------------------------------
local _usAddress = 0x20 -- I2C设备地址
 
-------------------------------------------------------
--   第1步：浏览串口脱机烧录文件夹下存的文件
-------------------------------------------------------
f_dir(filepath1)
print()
 
-------------------------------------------------------
--   第3步：发送固件大小，方便目标板擦除相应大小扇区
-------------------------------------------------------
-- 获取固件大小
filesize=f_size(filepath)    
print("============================================")
str= string.format("固件大小：%d",filesize)
print(str)
 
-- 将固件大小转换成四个字节
byte0 = ((filesize >> 0) & 0xFF)
byte1 = ((filesize >> 8) & 0xFF)
byte2 = ((filesize >> 16) & 0xFF)
byte3 = ((filesize >> 24) & 0xFF)
 
-- 设置I2C速度是100KHz
i2c_bus("init", 100000)
 
i2c_bus("start")   -- 启动
ack = i2c_bus("send", _usAddress) -- 写操作
 
if (ack ~= 0) then
    print("I2C从机无应答 send address")
    goto cmd_fail        -- 无应答
end
 
--发送固件大小给目标板
--发送*号表示固件大小命令
--发送固件大小
--固定发送64字节，前5个字节是其它用途
str_offset = string.format("%02d", 69 - 5)
str= string.format("%c%c%c%c%c".."%"..str_offset.."s", 42, byte0, byte1, byte2, byte3, "A")
print(str)
 
ack = i2c_bus("send", str)  -- 发送数据
 
if (ack ~= 0) then
    print("I2C从机无应答 send data")
    goto cmd_fail        -- 无应答
end
 
i2c_bus("stop")
 
 -------查询，直到设备执行完毕擦除---------
 for m=1, 50, 1 do
    i2c_bus("start")
    ack = i2c_bus("send", _usAddress) -- 读操作
 
    if (ack ~= 0) then
        print("I2C从机无应答，支持扇区擦除中")
    else
        break
    end
    delayms(300)
end
 
 -------获取返回值-----------------------
i2c_bus("start")
ack = i2c_bus("send", _usAddress+1) -- 读操作
 
str = i2c_bus("recive", 1) -- 读取17个字节数据
 
if(str == '\x30') then 
    print("扇区擦除执行完毕")
else
    print("扇区擦除执行失败")
end
i2c_bus("stop")
 
-------------------------------------------------------
--   第4步：发送固件大小
-------------------------------------------------------
offset = 0
-- 第1个参数是路径，第2个参数的偏移地址，第3个参数读取大小
-- 返回值bytes表示读取的字节数，bin表示都回的数据
bytes, bin = f_read(filepath, 0, 64) 
offset = offset + bytes
 
-- 读取数据为0，表示传输完毕
while(bytes > 0)
do
 
    -- 发送$表示开始传输固件命令
    -- 发送固件数据给目标板
    -- 固定每次发送64个字节，前5个字节其它用途
    count = 69 - 2 - bytes
    str_offset = string.format("%02d", count)
    str_offset1 = string.format("%"..str_offset.."s", "A")
    str_offset2 =  string.format("$%c", bytes)
    str= str_offset2..bin..str_offset1
 
    i2c_bus("start")   -- 启动
    ack = i2c_bus("send", _usAddress) -- 写操作
 
    if (ack ~= 0) then
        print("I2C从机无应答 send address")
        goto cmd_fail        -- 无应答
    end
 
    ack = i2c_bus("send", str)  -- 发送数据
 
    if (ack ~= 0) then
        print("I2C从机无应答 send data")
        goto cmd_fail        -- 无应答
    end
 
    i2c_bus("stop")
     
    -------查询，直到设备执行完毕扇区编程---------
    for m=1, 50, 1 do
        i2c_bus("start")
        ack = i2c_bus("send", _usAddress) -- 写操作
 
        --ack = i2c_bus("check", _usAddress)
     
        if (ack ~= 0) then
            --print("I2C从机无应答 send address")
        else
            break
        end
        delayms(1)
    end
 
     -------获取返回值-----------------------
    i2c_bus("start")
    ack = i2c_bus("send", _usAddress+1) -- 读操作
    str = i2c_bus("recive", 1) -- 读取1个字节数据
    i2c_bus("stop")
    if(str == '\x30') then  -- 如果返回值是0x30，继续读取
        bytes, bin = f_read(filepath, offset, 64)  -- 继续读取数据
        offset = offset + bytes
        if(bytes ~= 0) then                       -- 读取不为0，打印发送的总字节数
            print("发送固件:", offset)
        end
    else
        print("扇区编程执行失败")  
    end
end
 
-------------------------------------------------------
--   第5步：发送传输结束命令
-------------------------------------------------------
str_offset = string.format("%02d", 69 - 1)
str= string.format("#".."%"..str_offset.."s", "A")
 
i2c_bus("start")   -- 启动
ack = i2c_bus("send", _usAddress) -- 写操作
 
if (ack ~= 0) then
    print("I2C从机无应答 send address")
    goto cmd_fail        -- 无应答
end
 
ack = i2c_bus("send", str)  -- 发送数据
 
if (ack ~= 0) then
    print("I2C从机无应答 send data")
    goto cmd_fail        -- 无应答
end
 
i2c_bus("stop")
 
print("固件传输完成")
 
::cmd_fail::
    --  命令执行失败后，切记发送停止信号，避免影响I2C总线上其他设备
    --  发送I2C总线停止信号
    i2c_bus("stop")
 
-------------------------------------------------------
--  end of file
-------------------------------------------------------

 

【目标板程序简单说明】

最关键的就是I2C程序处理：

/*
*********************************************************************************************************
*        函 数 名: main
*        功能说明: c程序入口
*        形    参: 无
*        返 回 值: 错误代码(无需处理)
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
        uint32_t SectorCount = 0;
        uint32_t SectorRemain = 0;
        uint32_t i;
    uint32_t TotalSize = 0;
        uint8_t ucState;
         
 
        bsp_Init();                /* 硬件初始化 */
        PrintfLogo();        /* 打印例程信息到串口1 */
        PrintfHelp();        /* 打印操作提示信息 */
 
        bsp_StartAutoTimer(0, 100);        /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
         
        /* 首次使用，先设置64字节接收 */
        g_i2cLen = 69;
        bsp_i2cReceive();
         
        /* 进入主程序循环体 */
        while (1)
        {
                bsp_Idle();                /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */
 
                /* 判断定时器超时时间 */
                if (bsp_CheckTimer(0))        
                {
                        /* 每隔100ms 进来一次 */ 
                        bsp_LedToggle(2);
                }
                 
        if (wTransferState != TRANSFER_WAIT)
        {
                        /* 传输固件 */
                        if(g_i2cRxBuf[0] == '*')
                        {
                                /* 获取文件大小 */
                                filesize = g_i2cRxBuf[1] + (g_i2cRxBuf[2] << 8) + (g_i2cRxBuf[3] << 16) + (g_i2cRxBuf[4] << 24);
                                uwAppSize = filesize;
                                for(int i = 0; i < 69; i++)
                                {
                                        printf("%x ", g_i2cRxBuf[i]);
                                }
                                 
                                /* 根据文件大小执行擦除 */
                                SectorCount = filesize/(128*1024);
                                SectorRemain = filesize%(128*1024);        
                                 
                                printf("filesize = %d\r\n", filesize);
                                for(i = 0; i < SectorCount; i++)
                                {
                                        bsp_EraseCpuFlash((uint32_t)(AppAddr + i*128*1024));
                                }
                                 
                                if(SectorRemain)
                                {
                                        bsp_EraseCpuFlash((uint32_t)(AppAddr + i*128*1024));
                                }
                                 
                                /* 返回0x30，表示擦除成功 */
                                g_i2cLen = 1;
                                g_i2cTxBuf[0] = 0x30;
                                bsp_i2cTransfer();
                                 
                                /* 继续执行下次接收 */
                                g_i2cLen = 69;
                                bsp_i2cReceive();
                        }
                         
                        /* 传输完成命令 **************/
                        if(g_i2cRxBuf[0]  == '#')
                        {
                                JumpToApp();
                        }
         
                        /* 开始传输固件命令 **************/
                        if(g_i2cRxBuf[0]  == '$')
                        {                                           
                                /* 接收数据个数 */
                                RecSize = g_i2cRxBuf[1];
                                 
                                /* 编程内部Flash, */
                                ucState = bsp_WriteCpuFlash((uint32_t)(AppAddr + TotalSize),  (uint8_t *)&g_i2cRxBuf[2], RecSize);
                                TotalSize += RecSize;
                                printf("=====%d\r\n", TotalSize);
                                 
                                /* 如果返回非0，表示编程失败 */
                                if(ucState != 0)
                                {
                                        /* 返回0x60，表示编程失败 */
                                        g_i2cLen = 1;
                                        g_i2cTxBuf[0] = 0x60;
                                        bsp_i2cTransfer();
                                }
                                 
                                /* 返回0x30，表示编程成功 */ 
                                g_i2cLen = 1;
                                g_i2cTxBuf[0] = 0x30;
                                bsp_i2cTransfer();
                                 
                                /* 继续执行下次接收 */
                                g_i2cLen = 69;
                                bsp_i2cReceive();
                        }
                         
                }
        }
}

 

【参考资料】

之前更新过三期BootLoader的视频教程，可以作为参考学习：

单片机bootloader专题，启动，跳转配置和调试下载的各种用法
https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=112792

基于NAND，eMMC，SD卡和U盘的BootLoader实战，带CRC完整性校验
https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=113053

单片机BootLoader的AES加密实战，含上位机和下位机代码全开源
https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=113361