单片机MCU固件打包脚本软件

?

 

1 前言

开发完 MCU 软件后，通常都会生成 hex 文件或者 bin 文件，用来做固件烧录或者升级，如果用来做产品开发，就涉及到固件版本的问题，初学者通常采用固件文件重命名来区分版本。

如果需要将版本写入固件中，就需要通过一定的方式去实现，实现的方式有很多。

---

2 介绍

下面介绍一个自动打包单片机固件的脚本软件，主要实现以下功能：

• 基于 Windows 平台的单片机 MCU 固件脚本打包工具
• 支持 hex 文件的裁剪和 hex 文件的合并
• 可以为 hex 固件添加版本信息、Git Commit 分支和提交记录等
• 按照版本信息命名hex固件，可生成 bin 文件等
• 以上均可通过 ini 配置文件设置参数对 hex 文件进行操作

---

3 实现步骤

下面以 MDK + STM32 开发为例介绍。

3.1 __attribute__ 机制

首先了解一下__attribute__机制，它是个编译器指令，告诉编译器声明的特性，或者让编译器进行更多的错误检查和高级优化。
GUN C中可以使用__attribute__()给变量、函数和类型设置各种属性，而__attribute__的section选项可以改变段的特性；

其中__attribute__((section("section_name")))的作用是将该定义的函数或数据变量放入指定名为”section_name”段中。

无论是 GNU 还是 ARM 的编译器, 都支持__attribute__所指定的编译属性。

打开keil的options…，取消勾选下图所示，然后点击“Edit…”。

自动弹出“*.sct”文件（先编译通过再操作），下面就是 Keil 中 STM32 的链接文件，编译器会根据链接文件和__attribute__的section选项（可以自己添加一个段，分配地址和大小）等分配函数和数据变量在程序固件中的地址。

; *************************************************************; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***; *************************************************************LR_IROM1 0x08000000 0x00010000  {    ; load region size_region  ER_IROM1 0x08000000 0x00010000  {  ; load address = execution address   *.o (RESET, +First)   *(InRoot$$Sections)   .ANY (+RO)   .ANY (+XO)  }  RW_IRAM1 0x20000000 0x00005000  {  ; RW data   .ANY (+RW +ZI)  }}

这里不做过多介绍了，下面介绍的方式不需要自己修改“*.sct”文件，还是采用__attribute__的section选项，只不过在section选项中指定位置即可。

__attribute__ ((section(".ARM.__at_0x08000020")))

3.2 代码实现

1. 定义一个结构体，里面定义一些软件版本相关的信息

typedef struct{    char szVersion[32];    // 软件版本    char szBuildDate[32];  // 程序编译日期    char szBuildTime[32];  // 程序编译时间    char szCommitId[32];  // git commit id}AppInfo_t;

2. 通过__attribute__定义一个只读结构体变量（只读的目的：防止程序改变、节约RAM），赋初值（其中__DATE_ 和__TIME__是C语言中的内置宏，分别是当前的编译日期和编译时间）。

const AppInfo_t __attribute__ ((section(".ARM.__at_0x08002000"))) sg_tAppInfo ={    "STM32_TEST",    __DATE__,    __TIME__,    ""};

注：STM32的代码起始地址是从0x08000000开始的，且存储中断向量表信息，因此在选择程序地址的时候一定要绕开，也不能太靠后，不然生成的bin文件超出了实际的代码固件大小，在实现bin文件升级的时候就会耗时太长。

3. 通过串口打印出来

int main(void){    FML_USART_Init();    USART_Printf(0, "Version  : %s\r\n", sg_tAppInfo.szVersion);    USART_Printf(0, "buildTime: %s\r\n", sg_tAppInfo.szBuildDate);    USART_Printf(0, "buildTime: %s\r\n", sg_tAppInfo.szBuildTime);    USART_Printf(0, "commitId: %s\r\n\r\n", sg_tAppInfo.szCommitId);    while(1);}

4. 提交git编译后，可以看的 git commit id 值（通过 git commit 可以迅速定位是什么时候的源码进行编译的）

3.3 固件打包

下载固件打包脚本，根据配置设置后，双击 bat 即可完成固件打包，然后点击下载验证即可。

需要通过 J-LINK 工具包或者 ST-Link 工具打开生成的固件进行烧录（通过Keil编译直接下载的没有用，我这里用的是 ST-Link 工具）。

---

4 配置文件内容

下面列举配置文件中的选项

; 文中的路径可采用绝对路径或者相对路径（相对于固件打包bat文件而言）; 版本信息 Flash 起始地址 预留大小 前缀字符串[version]addr=0x08002000size=32strPrefix=; Git 信息 Flash 起始地址 预留大小[git_commit]addr=0x08002060size=32[boot_file]; Boot Hex 文件路径 文件名称hexFilePath=.\hexFileName=test_boot[file]; Hex 文件路径 文件名称hexFilePath=.\hexFileName=test; 裁剪起始地址 保留大小hexFileAddr=0x08000000hexFileSize=0xFFFF; 打包文件的输出路径outputPath=.\output[option]; 是否合并boot固件isMergeBootHexFile=0; 是否生成 Bin 文件isGenerateBin=1; 是否裁剪 Hex 文件，根据（hexFileAddr hexFileSize）isCropHexFile=1; 是否添加 Git Commit 信息isAddGitCommit=0; 打包成功后是否清除临时文件isClearTmpFile=1

5 下载地址

MCU固件打包脚本