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行。如果堆棧指針校驗異常，則跳出判斷執行后續代碼；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數據類型以及長度，其中，主機發送的IAP命令和數據長度為63個字節，MCU從機回復的狀態數據長度為16個字節。

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）、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板中，打開GD32 ALL IN One上位機，如下圖所示，接口選擇USB，Bootloader協議選擇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。