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前言

??我們之前經(jīng)常有講到過如何通過USB的DFU方式來對固件進(jìn)行升級，在示例中我們通常是通過一個按鍵來觸發(fā)APP跳轉(zhuǎn)到BOOT從而進(jìn)入到DFU升級模式。但是也有一種情況，客戶的環(huán)境是沒有任何按鍵或者其它觸發(fā)條件，只有一個USB口連接運行Windows操作系統(tǒng)的上位機(jī)。這不，前不久就碰到這么個客戶，下位機(jī)MCU端僅僅只有一個USB口連接上位機(jī)，且MCU端與上位機(jī)之間的USB是常連的，并不能通過USB的拔插操作來觸發(fā)APP的跳轉(zhuǎn)，在此情況下，我們又該如何來實現(xiàn)客戶的需求？

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分析

?Figure1 BOOT與APP在內(nèi)部FLASH中的關(guān)系

?如上圖所示，在MCU內(nèi)部FLASH中，BOOT與APP同時存在，BOOT為DFU模式，負(fù)責(zé)對固件進(jìn)行升級，而APP(Run-time模式)為客戶的應(yīng)用程序。當(dāng)APP運行時，通過某個事件觸發(fā)(DFU_DETACH)程序從APP跳轉(zhuǎn)到BOOT中從而進(jìn)入到DFU模式中。

Figure 2 reconfiguration phase

??這個DFU_DETACH的操作在這里我們可以通過PC端軟件DfuSe Demo來觸發(fā)。

Figure 3 DfuSe Demo

??在進(jìn)入到DFU模式時，DfuSe Demo軟件的運行界面如上所示，上圖界面中有一個“Leave DFU Mode”的按鍵，通過它可以使運行在MCU的程序從DFU模式切換到APP中。同時我們也發(fā)現(xiàn)，在按鍵“Leave DFU Mode”的左邊有一個灰色按鍵“Enter DFU Mode/HID Detach”，從字面就可以知道，它應(yīng)該是進(jìn)入到DFU模式的按鍵，在APP模式下此按鍵應(yīng)該是激活的，但是，在進(jìn)入到APP模式后，此界面就檢測不到DFU設(shè)備了，此軟件將不再可用。那么我們又將如何來激活這個“Enter DFU Mode/HID Detach”按鍵呢？

從幫助文檔可知，在APP模式時，當(dāng)DfuSe Demo這個軟件識別到一個特定的HID設(shè)備時，“Enter DFU Mode/HID Detach”按鍵將激活，通過進(jìn)一步了解，我們知道此時DfuSe Demo這個軟件是需要使能此項功能才可以，所幸地是，我們已經(jīng)有了此軟件，在與此文對應(yīng)的附件中，可以找到一個名為DfuSeDemo_A.exe的可執(zhí)行程序，將它拷貝到DfuSeDemo的安裝目錄下，如下圖所示:

Figure 4 DfuSeDemo_A

當(dāng)運行在APP模式下時如下所示：

?Figure5 APP模式

如上圖所示，在APP模式下時，當(dāng)程序檢測到有效的HID設(shè)備時，DfuSe Demo的”Available DFU Device”下拉框中會顯示這個HID設(shè)備，并且“Enter DFU Mode/HID Detach”按鍵激活。當(dāng)按下此鍵時，MCU會重啟并進(jìn)入到DFU模式。當(dāng)然此APP是需要實現(xiàn)一個符合某種要求的HID設(shè)備才行。下面我們通過制作這樣一個APP來講解。

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制作APP

我們基于之前DFU培訓(xùn)時使用的STM32F072-Discovery板來實現(xiàn)此APP。

打開STM32CubeMX軟件新建一個基于STM32F072RB的工程，使能USB和RTC外設(shè)，RTC我們主要用它的備份域寄存器，用來保存跳進(jìn)入到DFU模式的標(biāo)志。

Pinout如下所示：

Figure 6 pinout

使用HSI48作為系統(tǒng)時鐘源，同時給USB提供48M時候，這樣可以省一個外部晶振，RTC就使用LSI時鐘源，我們不要求它的時間精確度，只求備份域寄存器可用。

Figure 7 clock configuration

然后我們將USB類選擇“Custom Human Interface Device(HID)”，USB中斷等級設(shè)置為1，堆為0x500,棧大小設(shè)置為0x2000，然后生成工程。

打開usbd_custom_hid_if.c文件，找到CUSTOM_HID_ReportDesc_FS，修改報告描述符為：

然后找到CUSTOM_HID_OutEvent_FS函數(shù)，修改為：

如上代碼所示，只有當(dāng)PC端軟件DfuSeDemo檢測到具有這個報告描述符的HID設(shè)備后才會認(rèn)可其為滿足要求的HID設(shè)備，并將其顯示在設(shè)備列表中，按鍵“Enter DFU Mode/HID Detach”激活。當(dāng)用戶按下此按鍵后，DfuSeDemo會向HID設(shè)備發(fā)送一條SetFeature指令。

當(dāng)MCU收到SetFeature指令后，往備份域寄存器寫入0x32F2作為進(jìn)入DFU模式的標(biāo)志，然后重啟切換到BOOT，接下來在BOOT內(nèi)如果程序檢測到備份域寄存器的標(biāo)志時則進(jìn)入到DFU模式。整個過程如圖2所示。

當(dāng)然，APP還需要修改FLASH中的偏移位置，通過工具燒錄到0x0800 7000的位置，這個在之前DFU培訓(xùn)時已經(jīng)講述過如何操作了，這里就不具體再重復(fù)了，有興趣的同學(xué)可以查看此文檔附件內(nèi)的APP源碼。

接下來我們再來看看BOOT程序中檢測跳轉(zhuǎn)標(biāo)志的過程：

如上代碼所示，只有當(dāng)

jump2App ==JUMP_FLAG_APP時程序才會跳轉(zhuǎn)到APP中運行，否則進(jìn)入到DFU模式。

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總結(jié)

使用此方法畢竟在APP中實現(xiàn)了一套HID，如果不是必要的話，建議還是使用按鍵的方式來觸發(fā)從APP跳轉(zhuǎn)到DFU模式，除非遇到像本文中客戶的情況，或者APP本身就需要實現(xiàn)某個USB類的功能，此時可以做成USB復(fù)合設(shè)備，其中一個HID設(shè)備就是本文中的HID設(shè)備，這樣PC端的軟件DfuSe Demo也可以識別。