chore(ide): 提交Keil调试器配置与Boot A/B分区升级方案文档

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2026-09-23 11:22:02 +08:00
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# Boot A/B 分区升级改造计划
## 背景
当前 Boot 升级流程:收到 0x81 升级请求后复位 → **先整片擦除 App 区(0x8000\~0x7C000, 58扇区)** → 逐包(200字节)边收边写 → 收完才做 CRC32 整包校验 → 失败/超时仅清标志,但 App 区已被擦除,**设备变砖只剩 Boot**。
改造目标:App 区分 A/B 两区。新固件先下载到 B 区暂存,**整包 CRC 校验成功后才搬运到 A 区**;任何失败(CRC 错/下载超时/断电)都能回到 A 区原有 App,彻底消除变砖风险。RS485 协议(0x81/0x82/0x01/0x02 帧)不变,主机升级工具无需修改。
## 新 Flash 分区(512KB = 64 扇区 × 8KB)
| 分区 | 地址范围 | 扇区数 | 说明 |
| ---------- | ---------------- | -------------- | --------------------------- |
| Boot | 0x00000\~0x07FFF | 4 (32KB) | 不变,MAC 常量 0x4000 不受影响 |
| **A区(运行)** | 0x08000\~0x41FFF | **29 (232KB)** | App 链接基址仍为 0x8000 |
| **B区(暂存)** | 0x42000\~0x7BFFF | **29 (232KB)** | 升级包下载区 |
| 参数区 | 0x7C000\~0x7DFFF | 1 | 不变,boot\_para\_t 结构**完全不变** |
| 备用 | 0x7E000\~0x7FFFF | 1 | 不变 |
App 当前实际 113KB,A/B 各 232KB 有约一倍余量。断电状态全部由 `UpdateFlag + AppSize + Crc32Check + B区CRC实测` 推导,**无需新增参数字段**。
## 新升级状态机
```
main() 决策(不变): AppFlag==START/BOOT_UPGRADE→跳A | UpdateFlag==UPDATE→BL_ERASE_FLASH | 其他→BL_IDLE
BL_ERASE_FLASH(改):
AppSize非法(==0 或 >232KB) → AppFlag=START_FLAG/UpdateFlag=0 → BL_RESET(回老App)
GetCrc32(B区, AppSize)==Crc32Check ? ──是(断电续传:已下载完/搬运中断电)──→ BL_COPY_TO_A
└─否→ 仅擦B区29扇区 → BL_GET_DATA(逐包写B区) → 收完 ↓
0x82 收完全部包(改):
CRC32(B区,AppSize)==Crc32Check ?
├─是→ UpDateFlag=false → BL_COPY_TO_A
└─否→ AppFlag=APP_START_FLAG / UpdateFlag=0 → 写参数 → BL_RESET (回老App, 原来是BL_IDLE变砖)
BL_COPY_TO_A(新增):
按 ceil(AppSize/8K) 扇区数逐扇区: FeedDog → 擦A扇区 → 从B读8KB到RAM缓冲 → FlashWrite写A
→ CRC32(A区,AppSize)==Crc32Check ?
├─是→ AppFlag=APP_BOOT_UPGRADE_FLAG / UpdateFlag=0 → 写参数 → BL_RESET → 跳A
└─否→ CopyRetryCnt<1 重试搬运; 仍失败→ AppFlag=0/UpdateFlag=0 → BL_IDLE
BL_GET_DATA_TIMEOUT(改): 重试3次耗尽 → AppFlag=APP_START_FLAG / UpdateFlag=0 → BL_RESET(回老App, 原来是BL_IDLE)
```
断电自愈覆盖:①下载中断电→重启 B 校验失败→重新下载;②搬运中断电→A 残缺但 B 仍有效→重启自动重搬;③擦 A 前提是 AppFlag=0 且 Boot 不会在 UpdateFlag 置位时跳转,无跳半擦区风险;④0x81 写参数中断电→参数区 0xFF→走 FirstRunFlag 分支跳 A,老 App 完好。
## Boot 工程改动(d:\keilProject\hc32f460\git\hc32f460bootloader)
**bsp.h**(分区宏,L194-206):
* `APP_A_ADDRESS = FLASH_BASE + BOOT_SIZE` (0x8000)、`APP_BANK_SECTORS 29u`、`APP_BANK_SIZE = 29*8K` (232KB)、`APP_B_ADDRESS = APP_A_ADDRESS + APP_BANK_SIZE` (0x42000)、`APP_ADDRESS` 保留别名指向 A 区、`BOOT_PARA_ADDRESS = APP_B_ADDRESS + APP_BANK_SIZE` (0x7C000 不变)
**main.h**:
* 枚举加 `BL_COPY_TO_A`;`BootLoader_t` 加 `uint32_t CopyRetryCnt`
**bsp.c**:
* `FlashWrite`/`FlashRead` 长度参数 `uint8_t` → `int`(8KB 整扇区 2048 字超出 uint8\_t,评审发现 P2)
* `FlashWrite` 尾部不足 4 字节时按 0xFF 补齐组字写入(防 AppSize 非 4 对齐时丢尾字节导致 CRC 永败)
* `EraseFlash()` 参数化为擦指定起始地址+扇区数(现仅用于擦 B 区 29 扇区,不再碰 A 区)
**main.c**:
* `GetCrc32(int dwLen)` → `GetCrc32(uint32_t BaseAddr, int dwLen)`(现有 L50 固定读 APP\_ADDRESS)
* `AppWriteFlash` 加基址参数,下载包写入 `APP_B_ADDRESS + offset`
* `AnalyzeData`:
* 0x81 分支:加 AppSize 合法性拒绝(>232KB 或 0 时忽略)
* 0x82 分支:加状态守卫 `Status 必须为 BL_GET_DATA/BL_WAIT_REV`(评审发现 P1:防迟到包破坏搬运期 B 区);收完 CRC 改算 B 区,成功→`BL_COPY_TO_A`,失败→恢复 START\_FLAG→BL\_RESET
* `BootLoaderLoopHandler`:`BL_ERASE_FLASH` 改为先校验 B 区(断电续传入口);新增 `BL_COPY_TO_A` case(调 CopyAppBtoA);`BL_GET_DATA_TIMEOUT` 耗尽改恢复 START\_FLAG+BL\_RESET
* 新增 `CopyAppBtoA()`:main.c 内实现,`static uint32_t s_CopyBuf[2048]`(8KB),逐扇区 EFM\_SectorErase(A)+读 B 缓冲+FlashWrite(A),每扇区 FeedDog,结尾 CRC32(A) 校验返回 bool
## App 工程改动(d:\keilProject\HC32F460\Git\GateWay)
**Project/GateWay/source/User/Inc/bsp.h**(L19-29,评审 P0 关键):
* `FLASH_APP_SIZE` 58→29 扇区后 `FLASH_BINFO_BASE` 会错算成 0x42000,**必须**改为:
`FLASH_APP_A_SIZE(29*8K)` + `FLASH_APPB_BASE = FLASH_APP_BASE + FLASH_APP_A_SIZE`(0x42000) + `FLASH_APPB_SIZE(29*8K)` + `FLASH_BINFO_BASE = FLASH_APPB_BASE + FLASH_APPB_SIZE`(**仍=0x7C000**)、FLASH\_CFG\_BASE 连带仍=0x7E000
**MDK/GateWay\_app.sct**:`LR_IROM1/ER_IROM1` 尺寸 `0x74000` → `0x3A000`(两个 target 共用此 sct,sct 优先于 uvprojx IROM)
**MDK/GateWay.uvprojx**:app\_boot target(L1168) IROM Size `0x6c000`→`0x3a000`(一致性,app\_dubeg 的 0x0/0x80000 本就与 sct 不一致,不动)
**source/User/Src/Update.c** `Update()`:加 `AppSize==0 || AppSize>FLASH_APPB_SIZE` 时报错返回,不置标志不复位
其余 App 代码(VTOR 动态基址、UpdateInit、升级异常检测、JumpToApp)均无需改动。
## 实施注意事项
1. **编码**:所有源文件含中文注释,一律 UTF-8。用 .NET 脚本(`UTF8Encoding(false)`)做替换修改(本会话已验证 Edit 工具会把 GBK 污染写入),改后校验 git diff 行数与编码
2. boot\_para\_t 结构、BOOT\_PARA\_ADDRESS、协议帧均不变 → 新旧 Boot/App 交叉兼容
3. 编译验证:Boot(Keil MDK)+ App(app\_boot target)分别编译通过,App 镜像 113KB < 232KB
## 验证清单
1. 正常升级全流程:新固件运行、外部参数分区按 APP\_BOOT\_UPGRADE\_FLAG 清理、传感器重新注册
2. 下载中断电 → 重启回老 App → 可再次升级
3. 下载超时(主机停发)→ 3 次重试后自动回老 App
4. CRC 注入失败 → 回老 App
5. 搬运中断电 → 重启自愈重搬 → 升级成功
6. B 区残留旧镜像 + 新 0x81(不同 AppSize/CRC)→ 不误判、重新下载
7. COPY 阶段发 0x81/0x82 → 均被拒绝,搬运不被干扰
8. AppSize=0 / >232KB → 拒绝