Edit online

UART 升级

7 Jun 2024
Read time: 1 minute(s)

UART 传输涉及以下几个关键字符:

名称 数值 说明
SOH 0x01 Start of Heading
STX 0x02 Start of Text
ACK 0x06 Acknowledge
DC1 0x11 Device Control,定义为切换到主机发送状态
DC2 0x12 Device Control,定义为切换到主机接收状态
NAK 0x15 Negative Acknowledge
CAN 0x18 Cancel
A 0x41 ASCII 字符 ‘A’,从机程序发出的连接信号
C 0x43 ASCII 字符 ‘C’,主机程序发出的连接信号
  1. 设置传输波特率

    BROM 阶段使用的串口参数:
    波特率 数据位 校验位 停止位 流控制
    115200 8 N 1 N
  2. 建立连接

    在连接检测阶段,由从机程序主动发出就绪信号,主机程序检测并回应的方式建立连接。

    从机程序运行起来首先发送字符 A,表示就绪,并等待主机程序回应 ACK。如果等待超时, 则重复发送字符 A,进入等待。该过程循环执行,直到收到主机程序的 ACK 回复。 主机程序就绪时接收到字符 A,则应发送 ACK 建立连接。



    从机程序的连接处理流程:



    1. 从机端建立连接的流程

    主机程序的连接处理流程:



    2. 主机端建立连接的流程
  3. 掉线检测。

    在没有传输任务的情况下,主机程序应该每隔 0.5 秒发送一次 C 进行确认连接状态, 如果收到 ACK,表明连接有效,超时则表明连接已经断开。

    从机程序通过命令通信的间隔时间进行掉线检测,即最后一次接收到有效的命令的时间到当前时间之间, 如果间隔超过 3 秒,则认为掉线,重新进入建立连接的状态,主动向外发出字符 A。



  4. 数据传输。

    主机程序与从机程序完成连接阶段即进入数据传输阶段。

    本协议的数据传输过程的一个特点是,数据传输是一个主机驱动的过程,从机总是被动响应。 即主机程序控制整个数据传输过程,从机程序是一个被动响应命令的程序。这也是为了保持与 USB 升级协议的行为一致。 这个特点与 YMODEM 协议相反。YMODEM 协议是一个从机驱动的协议,从机程序驱动数据的传输。

    关键点:

    1. 无论是主机程序还是从机程序,只有处于数据传输阶段才可以传输数据

    2. 数据传输阶段,主机程序和从机程序都要区分两个状态:数据发送状态和数据接收状态

    3. 从机程序不会主动传输数据,传输数据的动作,总是被动触发

    状态切换

    为了描述方便,在数据传输阶段的状态统一分为两个状态进行描述:

    • 主机发送状态

    • 主机接收状态

    默认情况下,系统处于主机发送状态(从机程序的角度为数据接收状态)。 在该状态下主机程序仅向外发送数据帧,并且等待 ACK。从机程序等待读取数据帧, 读取校验正确之后,发送 ACK。

    状态切换由主机程序执行。当主机程序需要接收数据时,通过发送 DC2(RECV) 给从机程序, 从机程序回复 ACK 之后,通信状态切换为主机接收状态,此时从机程序可以发送数据帧, 主机程序等待接收数据帧,并且在校验正确后发送 ACK。

    当主机程序接收数据完毕,需要发送 DC1(SEND) 给从机程序,将状态切换到主机发送状态。

  5. 传输流程

    一个典型的数据传输流程如下图。