【GD32F303红枫派开发板使用手册】第二十九讲 USB-IAP升级实验

29.1实验内容

通过本实验主要学习以下内容：

• USB IAP升级操作

29.2实验原理

USB IAP升级本例程中使用的是Custom HID中的IAP设备类，其设备类协议的实现与HID的类似，主要包括GET_REPORT/GET_IDLE/GET_PROTOCOL/SET_REPORT/SET_IDLE/SET_PROTOCOL/USB_GET_DESCRIPTOR等。IAP的功能为通过USB接口通信的方式对app端代码进行更新。

29.3硬件设计

USB虚拟键盘实验章节已介绍。

29.4代码解析

IAP主函数如下所示，开始主要为delay延迟配置以及按键配置，之后判断KEY1按键是否被按下，如果KEY1按键没被按下，将会进入到跳转代码段，如果APP_LOADED_ADDR（0x08008000U）地址中有对应APP的堆栈指针，则认为APP段有数据可直接跳转执行。如果堆栈指针校验异常，则跳出判断执行后续代码；如果KEY1按键被按下，则跳过跳转语句段，直接运行USB IAP的升级代码。通过RCU/USB等相关配置后，在PC端将会识别一个USB IAP设备。

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报文描述符如下所示，该报文描述符描述了收发数据类型以及长度，其中，主机发送的IAP命令和数据长度为63个字节，MCU从机回复的状态数据长度为16个字节。

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接收到主机发送的数据后，将会进入iap_data_out回调函数，其中实现了IAP download（数据下载）、IAP Erase（擦除操作）、IAP OPTION BYTE（获取选项字节）、IAP LEAVE（退出IAP模式）、IAP GETBIN ADDRESS（获取APP起始地址）几个功能。

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实验结果

将本实验历程烧录到红枫派开发板中，打开GD32 ALL IN One上位机，如下图所示，接口选择USB，Bootloader协议选择IAP，之后点击connect进行连接。

连接成功后，显示如下图所示，connect按钮变成disconnect，且在左下角显示芯片信息。

右侧栏目即为USB IAP可实现的功能，主要包括载升级代码，其他功能为灰色不能操作。点击Browse选择下载bin或者hex文件，之后点击download即可进行下载，下载完成后，进度条显示100%，即完成升级下载。

本教程由GD32 MCU方案商聚沃科技原创发布，了解更多GD32 MCU教程，关注聚沃科技官网