利用Python工具打包输出升级文件和烧录文件

此文所介绍的《IAP升级文件自动加头部信息》的编译即生成头部信息，只能生成固定信息，但这种方式不能保证升级文件不被恶意篡改，比如，将正常头部加在一份病毒文件头部，则MCU将识别不出来词升级文件是否正常，则跳转后则无法正常运行。因此，我们需要给升级文件加上一些动态的，含有正常文件校验码的信息到头部，使得允许下载进去的升级内容是正常可允许的程序。

我们可以单独开发一个给升级文件加头部的上位机来完成加头部，以及使用拼装方式输出烧录文件或者使用JFLASH工具回读方式生成烧录文件，但均较为繁琐，本文使用python，轻松开发。

• 制定头部协议：

• 我们使用python对输出文件进行处理

# 指定源文件路径，读出源文件
apppath = 'src.bin'
with open(apppath,'rb') as appfin:
    s_app = appfin.read()
    
# 厂商ID【8byte】,如"XYZK----"
apphead = []
s1 = 0
apphead.insert(s1,ord('X'))
apphead.insert(s1 + 1,ord('Y'))
apphead.insert(s1 + 2,ord('Z'))
apphead.insert(s1 + 3,ord('K'))
for i in range(s1 + 4, 8):
    apphead.insert(i,ord('-'))
    
# 客户ID【8byte】,如"MEIY----"
s2 = 8
apphead.insert(s2,ord('M'))
apphead.insert(s2 + 1,ord('E'))
apphead.insert(s2 + 2,ord('I'))
apphead.insert(s2 + 3,ord('Y'))
for i in range(s2 + 4, 32):
    apphead.insert(i,ord('-'))
####....................
#产品类型【8byte】
#产品ID【8byte】
#主控型号【8byte】
#硬件版本号【4byte】
#软件版本号【4byte】
#头部长度【2byte】
#实际升级文件长度【4byte】
#实际升级文件CRC【4byte】
#头部长度【2byte】
#预留空间【6byte】
#头部CRC【2bytes】
# 需要做至少256字节的偏移【对M0来说】
for i in range(64, 192):
    apphead.insert(i,ord('-'))

# crc16校验函数
def crc16(data):
    crcGen = 0xE32A
    # data = bytearray.fromhex(string)
    crc = 0xFFFF
    for pos in data:
        crc ^= pos
        for i in range(8):
            if ((crc & 0x01) != 0):
                crc >>= 1;
                crc ^= crcGen
            else:
                crc >>= 1;
    return crc

• 得到头部信息后，重新写入新文件

# 指定输出文件路径，可运行脚本手动设置输出文件名或者固定文件名输出，本文输出固定文件名
otapath = 'XXXX.bin'
# 输出OTA文件【app头部64字节 + app原文件】
with open(otapath,'wb') as fota:
    fota.write(bytearray(apphead))
    fota.write(bytearray(s_app))

至此，已经完成对升级文件的打包工作，接下来，我们将直接生成烧录文件。

需要生成烧录文件，则需要知道，boot程序大小，以及新程序跳转地址，以及片内FLASH加载地址，然后我们使用脚本拼装成一个整体的bin文件,由于我们跳转app前会对OTA数据下载区域进行校验，我们会把头部64字节一并下载到FLASH上。

我们设定：boot大小0x1000, 程序下载地址为0x8000000 + 0x1000, 新程序跳转地址0x8000000 + 0x1000 + 0x100。

接下来对BOOT文件进行读取

bootpath = 'boot.bin'
with open(bootpath,'rb') as bootfin:
    s_boot = bootfin.read()
    
if(os.path.exists(bootpath)):
    bootlen = os.path.getsize(bootpath)
 
bootend = []
if (bootlen <= 4 * 1024):
    boot_packedlen = 4 * 1024 - bootlen
    for i in range(0, boot_packedlen):
        bootend.insert(i, 0xFF)

最后进行整体拼装【本文使用的MCU空间： RAM8K，FLASH64K】

wr_bin_path = 'WR.bin'
# 输出烧录文件【boot4K + app文件 + app填充 + boot信息区域  + 数据存储区域 + 整体尾布填充至64K】
with open(wr_bin_path,'wb') as fwr:
    fwr.write(bytearray(s_boot))
    fwr.write(bytearray(bootend))
    fwr.write(bytearray(apphead))
    fwr.write(bytearray(s_app))
    fwr.write(bytearray(append))
    fwr.write(bytearray(packapp))
    fwr.write(bytearray(bootflag))
    fwr.write(bytearray(wrbin_end))

接下来，我们可以将WR.bin文件转为WR.hex文件，借助强大的python库完成此项任务：

wr_hex_path = 'WR.hex'
from intelhex import compat,bin2hex
offset = 0x8000000
sys.exit(bin2hex(wr_bin_path, wr_hex_path, offset))

至此，你将斩获一键生成带头部信息的升级文件+烧录文件的愉快体验！