STM32 DualSlot Bootloader

STM32 Bootloader с обновлением прошивки USB/UART

В разрабатывании обратите внимание: эта прошивка в настоящее время находится на этапе разработки. Функции могут измениться, а код может содержать ошибки. Используйте с осторожностью и сообщите о любых вопросах, с которыми вы сталкиваетесь.

Этот загрузчик для микроконтроллера STM32 предоставляет надежное и богатое функциональным решением для обновлений прошивки. Bootloader предназначен для облегчения обновлений прошивки через внутренние интерфейсы USB или UART, используя внешнюю вспышку SPI для временного хранения прошивки.

Ключевые функции

• Двухлетная прошивка. Это позволяет обеспечить безопасные обновления прошивки с возможностью отката.

• Откат прошивки: в случае сбоя обновления загрузчик может вернуться к предыдущей рабочей прошивке, обеспечивая работу устройства.

• Валидация CRC32: каждая прошивка, хранящаяся во флэш -флэш, проверяется с использованием проверок CRC32 для обеспечения целостности данных и предотвращения выполнения поврежденного прошивки.

• Зашифрованное хранилище: загрузчик хранит все данные прошивки, хранящиеся в SPI Flash в зашифрованной форме, повышая безопасность от несанкционированного доступа.

• Управление версией: загрузчик может сообщить о текущей версии прошивки, помогая поддерживать и отслеживать версии прошивки, развернутые на устройстве.

• Внешний сценарий Python: сценарий Python предоставляется для оказания помощи в загрузке новой прошивки на устройство. Этот скрипт также облегчает отчеты о версиях и другие операции, связанные с загрузчиком.

Программные блоки

1. Bock Bin (Python Software для шифрования)

• Цель: этот инструмент Python шифрует прошивку ( FW FILE ) и прикрепляет важные метаданные, такие как версия прошивки, имя прошивки, идентификатор прошивки, время сборки и дату к выходному файлу ( BIN FILE ).
• Процесс:
  • Он принимает входные данные, включая версию прошивки, название прошивки, идентификатор прошивки, время сборки и дату от пользователя.
  • Инструмент Lock Bin объединяет эти входы с файлом прошивки и шифрует пакет, чтобы обеспечить его безопасность во время передачи.
  • Выход - это двоичный файл ( BIN FILE ), который надежно содержит зашифрованную прошивку вместе со встроенными метадатами.
• Вывод: безопасный, зашифрованный файл .fw , который содержит все метаданные, включая время сборки и дату.

2. Приложение хоста (приложение для загрузки прошивки)

• Цель: Host App отвечает за передачу зашифрованного файла прошивки в микроконтроллер.
• Процесс:
  • Он считывает зашифрованный файл .fw , извлекает необходимые метаданные для целей ведения журнала или проверки и устанавливает соединение с микроконтроллером через COM -порт (например, USB/UART).
  • Затем приложение передает зашифрованную прошивку в загрузчик, работающий на микроконтроллере.
• Функциональность: облегчает связь между микроконтроллером и хостом, гарантируя, что прошивка будет правильно загружена.

3. Загрузчик (работа на микроконтроллере)

• Цель: загрузчик обрабатывает процесс обновления прошивки в микроконтроллере.
• Процесс:
  • Он получает зашифрованную прошивку и метаданные из Host App через USB/UART.
  • Bootloader проверяет целостность и подлинность прошивки с использованием метаданных (версия, имя, FW ID).
  • Затем он расшифровывает прошивку и устанавливает ее на микроконтроллер, обрабатывая любые необходимые проверки или обновления.
  • Он также может поддерживать журналы или отказ от запуска, если проблема возникает во время процесса обновления.
• Обязанности:
  • Безопасно принимать, проверить и установить зашифрованную прошивку.
  • Обеспечить целостность и правильность на основе метаданных.

Этот трубопровод надежно обрабатывает обновления прошивки, обеспечивая целостность процесса от шифрования до установки. Добавление времени и даты сборки в файле .fw предлагает дальнейшую отслеживание для каждой версии прошивки.

Предварительные условия

• Аппаратное обеспечение: микроконтроллер STM32 с интерфейсами USB и UART.
• Внешнее хранилище: модуль вспышки SPI, подключенный к микроконтроллеру.
• Программное обеспечение: Python установлен на вашем хост -машине для запуска внешнего сценария.

Создание загрузчика

1. Клонировать это хранилище:

   git clone https://github.com/mayankpatel97/STM32-SPIFLASH-UART-BOOTLOADER.git
   cd STM32-SPIFLASH-UART-BOOTLOADER

2. Настройте загрузчик, используя свою предпочтительную IDE (например, STM32Cubeide) или через командную строку.

3. Создайте проект Bootloader и проведите его на микроконтроллер STM32.

Используя загрузчик

1. Подключите устройство STM32 к компьютеру через USB или UART.

2. Запустите предоставленный сценарий Python для загрузки новой прошивки:

   python firmware_loader.py --port /dev/ttyUSB0 --file firmware.bin

3. Сценарий автоматически обрабатывает передачу, проверку и управление версиями.

4. После того, как прошивка будет успешно загружена, загрузчик будет выполнять проверку CRC16 и либо загрузиться в новую прошивку, либо вернуться к предыдущей версии, если обнаружена ошибка.

Процедура отката

В случае проблемы с недавно загруженной прошивкой, загрузчик автоматически возвращается к предыдущей прошивке, хранящейся в другом слоте, что обеспечивает работу устройства.

Проверка версии прошивки

Чтобы проверить в настоящее время работающую версию прошивки, используйте следующую команду:

python firmware_loader.py --port /dev/ttyUSB0 --version

Лицензия

Этот проект лицензирован по лицензии MIT - для получения подробной информации см. Файл лицензии.

Внося

Не стесняйтесь внести свой вклад в этот проект, отправив запросы на привлечение или проблемы с открытием для любых ошибок или запросов функций.

Благодарности

Особая благодарность сообществу с открытым исходным кодом за предоставление инструментов и библиотек, которые помогли в разработке этого загрузчика.