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29.1實驗內容

通過本實驗主要學習以下內容：

USB IAP升級操作

29.2實驗原理

USB IAP升級本例程中使用的是Custom HID中的IAP設備類，其設備類協(xié)議的實現與HID的類似，主要包括GET_REPORT/GET_IDLE/GET_PROTOCOL/SET_REPORT/SET_IDLE/SET_PROTOCOL/USB_GET_DESCRIPTOR等。IAP的功能為通過USB接口通信的方式對app端代碼進行更新。

29.3硬件設計

USB虛擬鍵盤實驗章節(jié)已介紹。

29.4代碼解析

IAP主函數如下所示，開始主要為delay延遲配置以及按鍵配置，之后判斷KEY1按鍵是否被按下，如果KEY1按鍵沒被按下，將會進入到跳轉代碼段，如果APP_LOADED_ADDR（0x08008000U）地址中有對應APP的堆棧指針，則認為APP段有數據可直接跳轉執(zhí)行。如果堆棧指針校驗異常，則跳出判斷執(zhí)行后續(xù)代碼；如果KEY1按鍵被按下，則跳過跳轉語句段，直接運行USB IAP的升級代碼。通過RCU/USB等相關配置后，在PC端將會識別一個USB IAP設備。

C
int main(void)
{
uint32_t app_address;
app_func application;
uint32_t sram_sect = REG32(APP_LOADED_ADDR);

driver_init();

/* configure KEY1 key to run firmware */
bsp_key_init(&KEY1);

/* KEY1 key must be pressed on board when power on */
if(SET !=bsp_key_state_get(&KEY1)) {
/* test if user code is programmed starting from address 0x8008000 */
if((sram_sect >= SRAM_BASE_ADDR) && (sram_sect < SRAM_END_ADDR)){
app_address = *(__IO uint32_t*) (APP_LOADED_ADDR + 4U);
application = (app_func) app_address;

/* initialize user application's stack pointer */
__set_MSP(*(__IO uint32_t*) APP_LOADED_ADDR);

/* jump to user application */
application();
}
}

/* system clocks configuration */
rcu_config();

/* GPIO configuration */
gpio_config();

/* USB device configuration */
usbd_init(&usbd_iap, &iap_desc, &iap_class);

/* NVIC configuration */
nvic_config();

/* enabled USB pull-up */
usbd_connect(&usbd_iap);

while (1){
}
}

HID報文描述符如下所示，該報文描述符描述了收發(fā)數據類型以及長度，其中，主機發(fā)送的IAP命令和數據長度為63個字節(jié)，MCU從機回復的狀態(tài)數據長度為16個字節(jié)。

C
const uint8_t iap_report_desc[USB_DESC_LEN_IAP_REPORT] =
{
0x05, 0x01, /* USAGE_PAGE (Generic Desktop) */
0x09, 0x00, /* USAGE (Custom Device) */
0xa1, 0x01, /* COLLECTION (Application) */

/* IAP command and data */
0x85, 0x01, /* REPORT_ID (0x01) */
0x09, 0x01, /* USAGE (IAP command) */
0x15, 0x00, /* LOGICAL_MINIMUM (0) */
0x25, 0xff, /* LOGICAL_MAXIMUM (255) */
0x75, 0x08, /* REPORT_SIZE (8) */
0x95, 0x3f, /* REPORT_COUNT (63) */
0x91, 0x82, /* OUTPUT (Data,Var,Abs,Vol) */

/* device status and option byte */
0x85, 0x02, /* REPORT_ID (0x02) */
0x09, 0x02, /* USAGE (Status and option byte) */
0x15, 0x00, /* LOGICAL_MINIMUM (0) */
0x25, 0xff, /* LOGICAL_MAXIMUM (255) */
0x75, 0x08, /* REPORT_SIZE (8) */
0x95, 0x10, /* REPORT_COUNT (16) */
0x81, 0x82, /* INPUT (Data,Var,Abs,Vol) */

0xc0 /* END_COLLECTION */
};

MCU接收到主機發(fā)送的數據后，將會進入iap_data_out回調函數，其中實現了IAP download（數據下載）、IAP Erase（擦除操作）、IAP OPTION BYTE（獲取選項字節(jié)）、IAP LEAVE（退出IAP模式）、IAP GETBIN ADDRESS（獲取APP起始地址）幾個功能。

C
static void iap_data_out (usb_dev *udev ,uint8_t ep_num)
{
usbd_iap_handler *iap = (usbd_iap_handler *)udev->class_data[USBD_IAP_INTERFACE];

if (0x01U == iap->report_buf[0]) {
switch(iap->report_buf[1]) {
case IAP_DNLOAD:
iap_req_dnload(udev);
break;

case IAP_ERASE:
iap_req_erase(udev);
break;

case IAP_OPTION_BYTE:
iap_req_optionbyte(udev);
break;

case IAP_LEAVE:
iap_req_leave(udev);
break;

case IAP_GETBIN_ADDRESS:
iap_address_send(udev);
break;

default:
break;
}
}

usbd_ep_recev(udev, IAP_OUT_EP, iap->report_buf, IAP_OUT_PACKET);
}

29.5實驗結果

將本實驗歷程燒錄到紅楓派開發(fā)板中，打開GD32 ALL IN One上位機，如下圖所示，接口選擇USB，Bootloader協(xié)議選擇IAP，之后點擊connect進行連接。

連接成功后，顯示如下圖所示，connect按鈕變成disconnect，且在左下角顯示芯片信息。

右側欄目即為USB IAP可實現的功能，主要包括載升級代碼，其他功能為灰色不能操作。點擊Browse選擇下載bin或者hex文件，之后點擊download即可進行下載，下載完成后，進度條顯示100%，即完成升級下載。

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