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[单片机芯片]

CH32V307 支持手机的虚拟U盘实现拖拽固件升级

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kissdb|  楼主 | 2025-7-3 11:45 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 kissdb 于 2025-7-3 11:52 编辑

#每日话题# #申请原创#  @21小跑堂  上次写完使用串口工具进行IAP升级后,总觉得还是太依赖电脑了,还得使用串口工具,就想有没有什么方法用手机也能升级。
看到虚拟优盘进行拖拽升级后,我也进行了几天测试尝试,终于还是找到了方法,能够在手机也能升级。

模拟优盘主要是向电脑发送DBR表,DBR(DOS Boot Record):磁盘操作系统引导记录,DBR是每个逻辑分区的一个引导记录,里面记录了该分区的众多重要信息以及引导代码,所以十分重要。在U盘系统中,必须有DBR,DBR占据逻辑分区的0扇区,大小通常为512字节,DBR各个部分的含义见《圈圈教你玩USB》,
搜到了好多篇文章,很顺利,电脑也显示了优盘图标和容量。
uint8_t DBR[512] = // DOS 引导记录
    {        
        0xEB, 0x3C, 0x90,                                                 // 跳转指令
        0x4d, 0x53, 0x44, 0x4f, 0x53, 0x35, 0x2e, 0x30,                   // 文件系统版本信息
        0x00, 0x02,                                                       // 扇区字节数
        0x08,                                                             // 每簇扇区数
        0x01, 0x00,                                                       // 保留扇区数
        0x02,                                                             // 该分区的 FAT 副本数
        0xe0, 0x00,                                                       // 根目录项数
        0x00, 0x50,                                                       // 小扇区数
        0xf0,                                                             // 媒体描述符
        0x08, 0x00,                                                       // 每 FAT 扇区数
        0x20, 0x00,                                                       // 每道扇区数
        0x40, 0x00,                                                       // 磁头数
        0x00, 0x00, 0x00, 0x00,                                           // 隐藏扇区数
        0x00, 0x50, 0x00, 0x00,                                           // 大扇区数
        0x80,                                                             // 磁盘驱动器参数,80 表示硬盘
        0x00,                                                             // 保留
        0x29,                                                             // 扩展引导标记,0x29 表示后三个区可用
        0x88, 0x09, 0x71, 0x20,                                           // 标卷序列号
        0x20, 0x20, 0x20, 0x20, 0x20, 0x20, 0x20, 0x20, 0x20, 0x20, 0x20, // 磁盘标卷:
        0x46, 0x41, 0x54, 0x31, 0x32, 0x20, 0x20, 0x20,                   // 文件系统类型信息
       // 更多引导代码填充0
       [62 ... 509] = 0x00,
       0x55, 0xaa,
};

每扇区字节数是512,可以计算每次要读取的扇区号,然后根据DBR表来上传内容。电脑可以识别可是手机总是提示需要格式化。

测试了很多方法,无论怎么修改上传的DBR表FAT表手机都无法识别。
在测试官方的例程里面使用内部FLASH空间模拟的U盘,可以识别也可以存入数据,就想是不是把两种结合一下呢。

首先更改磁盘的大小,把读取的空间改大与写入的空间,写入空间为开始地址0x08030000,结束地址为0x08037800,总空间大小为30K,读取的空间地址为200K,经测试手机和电脑都可以读取和写入。
首次启动还是需要用电脑格式化,有点麻烦,直接做成固件写入也不方便,启动时直接把DBR等数组写入指定位置吧
// 初始化根目录  
        IFlash_Prog_512(IFLASH_UDISK_START_ADDR,(uint32_t *)DBR);
        IFlash_Prog_512(IFLASH_UDISK_START_ADDR+0x800,(uint32_t *)FAT);
        IFlash_Prog_512(IFLASH_UDISK_START_ADDR+0xC00,(uint32_t *)FAT);        
        EEprom_Write_u8Array(IFLASH_UDISK_START_ADDR+0x1000, BL_FAT_root_dir, sizeof(BL_FAT_root_dir) / 4);
烧写好程序后,不用格式化也有U盘出来了

如何判断是否是写入的bin文件呢,方法一般是采用后缀名的方法来判断,确定是bin文件后再写入指定的地址,如何判断结束有点麻烦,主要是根据写入的地址是否小于数据区的地址来判断,不是太好,最终还是采用文件头的方法来判断是否是需要的固件写入了。
文件使用的是RTT OTA的固件打包程序,支持AES256的加密,文件头格式如下
char type[4];              /* RBL 字符头 */
        uint16_t fota_algo;        /* 算法配置: 表示是否加密或者使用了压缩算法 */
        uint8_t fm_time[6];        /* 原始 bin 文件的时间戳, 6 位时间戳, 使用了 4 字节, 包含年月日信息 */
        char app_part_name[16];    /* app 执行分区名 */
        char download_version[24]; /* 固件代码版本号 */
        char current_version[24];  /* 这个域在 rbl 文件生成时都是一样的,我用于表示 app
                                      分区当前运行固件的版本号,判断是否固件需要升级 */
        uint32_t code_crc;         /* 代码的 CRC32 校验值, 它是的打包后的校验值, 即 rbl 文件 96 字节后的数据 */
        uint32_t hash_val;         /* hash校验值 */
        uint32_t raw_size;         /* 原始代码的大小 */
        uint32_t com_size;         /* 打包代码的大小 */
        uint32_t head_crc;         /* rbl 文件头的 CRC32 校验值,即 rbl 文件的前 96 字节 */


UDISK_Down_OnePack写入函数中读取前96字节,先判断是否为RBL头,计算crc32,如果正确则开始写入固件备份区,并开始记录长度,长度大于打包代码的大小则认为是写入完成了,开始校验文件的CRC,如果正确则使用AES256解密再写入程序区。
void UDISK_Down_OnePack(uint8_t *pbuf, uint16_t packlen)
{
    uint32_t address;
    uint32_t sec_start_addr;
    static uint32_t BIN_LENG = 0; //BIN文件长度
    if (UDISK_Sec_Pack_Count == 0x00)
    {
        address = (uint32_t)UDISK_Cur_Sec_Lba * DEF_UDISK_SECTOR_SIZE;
        sec_start_addr = (address / DEF_FLASH_SECTOR_SIZE) * DEF_FLASH_SECTOR_SIZE;
    }
    memcpy(UDisk_Down_Buffer + (uint32_t)UDISK_Sec_Pack_Count * UDISK_Pack_Size, pbuf, UDISK_Pack_Size);
    UDISK_Sec_Pack_Count++;
    UDISK_Transfer_DataLen -= UDISK_Pack_Size;

    if (UDISK_Sec_Pack_Count == (DEF_UDISK_SECTOR_SIZE / UDISK_Pack_Size))
    {
        address = (uint32_t)UDISK_Cur_Sec_Lba * DEF_UDISK_SECTOR_SIZE;
        sec_start_addr = (address / DEF_FLASH_SECTOR_SIZE) * DEF_FLASH_SECTOR_SIZE;


        if (Flag_bin==0)//判断是否是文件头
        {
            IFlash_Prog_512(IFLASH_UDISK_START_ADDR + sec_start_addr, (uint32_t *)UDisk_Down_Buffer);
            memcpy(&OTA_part.data[0], UDisk_Down_Buffer, 96);            
            //先判断文件头RBL;
            // 检查文件标志是否正确
            if (memcmp(OTA_part.data, FILE_FLAG, strlen(FILE_FLAG)))
            {
                // printf("文件标志错误!\r\n");                    
            }
            else
            {
                // printf("文件标志正确!计算CRC\r\n");
                rt_fota_crc_init();
                uint32_t CRCValue = rt_fota_crc((uint8_t *)OTA_part.data, 92);
                if (CRCValue != OTA_part.fota_part_head.head_crc)
                {
                    // printf("文件头CRC校验失败\r\n");                    
                }
                else
                {
                    printf("文件头 = %s\r\n", OTA_part.data);
                    printf("版本号 = %s\r\n", OTA_part.fota_part_head.download_version);
                    printf("名称 = %s\r\n", OTA_part.fota_part_head.app_part_name);
                    printf("代码大小 = %d\r\n", OTA_part.fota_part_head.raw_size);
                    printf("打包大小 = %d\r\n", OTA_part.fota_part_head.com_size);
                    printf("hash_val = %x\r\n", OTA_part.fota_part_head.hash_val);
                    printf("CRC32_code = %x\r\n", OTA_part.fota_part_head.code_crc);
                    printf("CRC32_head = %x\r\n", OTA_part.fota_part_head.head_crc);
                    IAP_EEPROM_ERASE_108k(BACKUP_IMAGE_START_ADD);
                    printf("接收文件头正确,开始写入文件\r\n");                    
                    Flag_bin = 1;                    
                    BIN_start_addr=sec_start_addr; // 初始化BIN文件起始地址
                    BIN_LENG=512; // 初始化BIN文件长度
                }
            }
        }
        if (Flag_bin == 1) // 开始写入文件
        {
            uint32_t  start_addr=sec_start_addr- BIN_start_addr;

            if (sec_start_addr >= BIN_start_addr )
            {   
                if (start_addr < BACKUP_IMAGE_MAX_SIZE)
                {
                    IAP_EEPROM_WRITE_512(BACKUP_IMAGE_START_ADD + start_addr, (uint32_t *)UDisk_Down_Buffer);
                }
                else
                {   
                    printf("文件过大!\r\n");
                    Flag_bin = 0; // 重置Flag_bin
                }
            }            
            BIN_LENG += 512;
            if (BIN_LENG >= OTA_part.fota_part_head.com_size+BIN_INF_LEN+512)//BIN文件写入完成
            {
                Flag_bin_count = 0;
                Flag_bin = 0;
                printf("文件写入完成,开始校验\r\n");
            }            
        }

        if (UDISK_Transfer_DataLen == 0x00)
        {
            Udisk_Transfer_Status &= ~DEF_UDISK_BLUCK_DOWN_FLAG;
            UDISK_Up_CSW();
        }
        UDISK_Sec_Pack_Count = 0x00;
        UDISK_Cur_Sec_Lba++;
    }
}
开始校验文件的CRC
rt_fota_crc_init();    // 初始化CRC计算器
                body_crc = 0xffffffff; // 初始化CRC值
                // 总大小
                uint32_t total_size = OTA_part.fota_part_head.com_size;
                // 起始地址
                uint32_t start_addr = BACKUP_IMAGE_START_ADD + 96;
                // 已处理字节数
                uint32_t offset = 0;
                // 每次读取的数据长度
                uint32_t chunk_size;
                while (offset < total_size) {
                    chunk_size = (total_size - offset) > FLASH_PAGE_SIZE ? FLASH_PAGE_SIZE : (total_size - offset);
                    IAP_EEPROM_READ(start_addr + offset, (u8 *)pBuf, chunk_size);
                    body_crc = rt_fota_step_crc(body_crc, pBuf, chunk_size);
                    offset += chunk_size;
                }
                body_crc = body_crc ^ 0xffffffff;
                printf("body_crc:%08x\r\n", body_crc);
                printf("code_crc:%08x\r\n", OTA_part.fota_part_head.code_crc);
                // 将文件头的CRC值与计算得到的CRC值进行比较
                if (body_crc == OTA_part.fota_part_head.code_crc)
                {
                    // 打印校验和正确的信息
                    printf("CRC32 is right!\r\n");
}
解密写入程序区
// 定义并初始化局部变量
    // 密钥
    uint8_t KEY[32];
    // 偏移量
    uint8_t IV[16];
    struct AES_ctx ctx;
    AES_init_ctx_iv(&ctx, KEY, IV);
    u16 i, j;
    u32 *pBuf;
    u32 flashAddr;
    u32 updataBuff[READ_DATA_LEN / 4];
    // 设置缓冲区指针
    pBuf = updataBuff;
// 循环复制数据,这样可以确保即使 com_size 不能被 READ_DATA_LEN 整除,循环次数也会多一次,从而覆盖所有数据。
    for (i = 0; i < ((OTA_part.fota_part_head.com_size + READ_DATA_LEN - 1) / READ_DATA_LEN);
         i++) // i < (BACKUP_IMAGE_MAX_SIZE / READ_DATA_LEN)
    {
        // 计算当前循环对应的闪存地址
        flashAddr =  i * READ_DATA_LEN;
        // 从用户闪存区读取数据到缓冲区
        IAP_EEPROM_READ((flashAddr + BACKUP_IMAGE_START_ADD+BIN_INF_LEN), (u8 *)pBuf, READ_DATA_LEN);

数据写入完后就可以跳转了。

由于只有小米的手机,经测试可以升级固件.



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沙发
破晓战神| | 2025-7-7 19:25 | 只看该作者
这个方法太酷了!用手机升级固件确实方便很多,不需要每次都依赖电脑。你测试的时候遇到哪些问题?

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