启动引导¶
如何烧写固件¶
支持以下方式烧写固件：
- 启动的时候，通过UART + YMODEM协议，在线写到app分区
- 启动的时候，将文件系统（U盘/SD卡）中固件程序写到app分区
- 启动的时候，从download分区搬到app分区
基本原理¶
Bootloader基于RTT-Thread开发，使用到以下组件：
- qboot，必须，bootlaoder的核心主程序
- fal，必须，FAL分区管理组件
- ota_downloader，非必须，固件下载组件
- tinycrypt，非必须，固件解密组件
- quicklz，非必须，固件解压组件
- quick_led，非必须，LED指示组件
YMODEM协议¶
Xmodem、Ymodem和Zmodem协议是最常用的三种通信协议。Xmodem协议是最早的，传输128字节信息块。YModem协议是由XModem协议演变而来的，每包数据可以达到1024字节，是一个非常高效的文件传输协议，同时还支持传输多个文件。
平常所说的Ymodem协议是指的Ymodem-1K，除此还有Ymodem-g（没有CRC校验，不常用）。YModem-1K用1024字节信息块传输取代标准的128字节传输，数据的发送回使用CRC校验，保证数据传输的正确性。它每传输一个信息块数据时，就会等待接收端回应ACK信号，接收到回应后，才会继续传输下一个信息块，保证数据已经全部接收。
帧协议¶
Ymodem帧包含，帧头、包号、包反码、数据块和校验，一共133或1029字节。其中SOH表示数据块长度是128字节，STX表示数据块长度1024字节。
SOH/STX SEQ SEQ_NOT DATA[128/1024] CRCH CRCL| 序号 | 符号 | 字节 | 取值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | SOH/STX | 1 | 0x00/0x01 | 帧头，SOH表示数据块128字节，STX表示数据块1024字节 |
| 2 | SEQ | 1 | 0x00 | 帧序号，初始是0，依次向下递增 |
| 3 | SEQ_NOT | 1 | 0xFF | 帧序号的反码，比如帧序号是0x00，则反码为0xFF |
| 4 | DATA | 128/1024 | 数据块，不够的或者不足的补充0x00 | |
| 5 | CRCH | 1 | 校验高位，DATA部分CRC16校验码的高8位 | |
| 6 | CRCL | 1 | 校验低位，DATA部分CRC16校验码的低8位 |
起始帧（128字节）¶
YModem的起始帧并不直接传输文件的数据，而是传输文件名、文件大小、文件修改日期等信息，其中文件名和文件大小信息是必须的，它的帧长=3字节数据首部+128字节数据+2字节CRC16校验码=133字节，如果数据不足128字节，剩余部分用空字符（0x00）填充。它的数据结构如下：
SOH 00 FF FILENAME 0x00 FILESIZE 0x00 NUL[N] CRCH CRCL假设文件名是fw_v1.0.bin，则对应的编码为（注意最后补0x00）：
0x66 0x77 0x5f 0x76 0x31 0x2e 0x30 0x2e 0x62 0x69 0x6e假设文件大小为12568字节，转为十六进制是0x3118，则3188对应ASCII码为（注意最后补0x00）：
0x33 0x31 0x31 0x38文件名fw_v1.0.bin占用11+1个字节，文件大小0x3118占用4+1个字节，因此剩余填充128-(11+1)-(4+1)=111个字节。
数据帧（128或1024字节）¶
YModem的数据帧的数据块大小可以是128字节或者1024字节。
// 128字节的数据块
SOH 01 FE data[128] CRCH CRCL
// 1024字节的数据块
STX 01 FE data[1024] CRCH CRCL一般会使用1024字节的数据块进行传输，这样可以加快传输速度，但是
- 如果最后剩余的数据在128~1024之前，则还是使用STX的1024字节传输，但是剩余空间全部用0x1A填充；
- 如果最后剩余的数据小于128字节，则YModem会选择SOH数据帧用128字节来传输数据，如果数据不满128字节，剩余的数据用0x1A填充。
结束帧（128字节）¶
当文件传输结束时，除了发送EOT传输结束指令外，还需要发送一个结束帧。YModem的结束帧与起始帧的数据格式相同，数据块大小为128字节，但是结束帧的数据块要全用空字符填充。
SOH 3A C5 NUL[128] CRCH CRCL传输过程¶
Ymodem传输是由接收端发起的，整个过程如下：
| 序号 | 发送端 | 方向 | 接收端 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | <--- | STR_C | 第1次C，请求起始帧 | |
| 2 | 起始帧 | ---> | ||
| 3 | <--- | ACK | 应答 | |
| 4 | <--- | STR_C | 第2次C，请求数据帧 | |
| 5 | 数据帧1 | ---> | ||
| 6 | <--- | ACK | 应答 | |
| 7 | 数据帧2 | ---> | ||
| 8 | <--- | ACK | 应答 | |
| 9 | 数据帧N | ---> | 最后一帧数据 | |
| 10 | <--- | ACK | 应答 | |
| 11 | EOT | ---> | 发送结束了，不要再发送应答了 | |
| 13 | <--- | NACK | 好我知道了，不再发送应答了 | |
| 11 | EOT | ---> | 那你还发个锤子 | |
| 14 | <--- | STR_C | 第3次C，请求结束帧 | |
| 15 | 结束帧 | ---> | ||
| 16 | <--- | ACK | 传输结束，合作愉快 |
传输过程中涉及的符号，取值和含义如下：
| 符号 | 数值 | 含义 |
|---|---|---|
| SOH | 0x01 | START OF HEADER，128字节帧头 |
| STX | 0x02 | 1024字节帧头 |
| EOT | 0x04 | END OF TRANSFER，发送端发送，表示数据块发送完了 |
| ACK | 0x06 | ACKNOWLEDGE，接收端发送，每次收到数据都回复ACK |
| NAK | 0x15 | 非应答，发送端发送， |
| CAN | 0x18 | CANCEL，发送端发送，终止传输 |
| STR_C | 0x43 | 字符C，接收端发送，一共3次，第1次请求起始帧，第2次请求数据帧，第3次请求结束帧 |
参考链接¶
YMODEM协议手册：https://github.com/EdgeAI-Lab/JAVA_YMODEM_FOR_STM32_IAP/blob/master/doc/xymodem.pdf