在上周的文章《Bootloader程序安全机制设计》中，我与大家分享了有关引导程序安全机制设计的内容。而今天，我将与大家分享有关远程升级单片机的设计思路。

在物联网应用中，远程IAP（In-Application Programming）升级MCU（MicroController Unit）的程序是非常有用的功能。当设备出现程序问题或需要更新程序时，只需在服务器上进行升级，无须派遣专人到现场进行升级，从而节省了人力和物力资源。

远程升级的基本功能

要实现远程升级，首先需要实现以下几个基本功能：

1.闪存读写

无论是本地IAP还是远程IAP，闪存读写是最基本的功能。

2.无线通信

可通过多种方式实现，例如WIFI、4G、以太网等。根据实际项目需求选择合适的通信方式。

3.通信协议

常用的通信协议包括TCP、HTTP、FTP、MQTT等。HTTP、FTP和MQTT都属于应用层协议，基于TCP（传输层）实现。用户也可以根据需要编写简单的基于TCP的通信协议。

通过实现上述基本功能，可以建立一个远程升级系统，使得单片机的远程升级成为可能。这样，当需要更新单片机的程序时，可以通过服务器进行远程升级，方便快捷，且能节省人力和物力资源。

希望以上的设计思路能给您在远程升级单片机的过程中提供一些参考和指导。如果您有任何疑问或需要进一步的帮助，请随时提问。

远程IAP与本地IAP的设计思路是一致的，都需要设计BOOT程序和APP程序。但也有一些需要注意的地方。主要是远程升级需要考虑网络延迟甚至网络中断的问题。体现在以下几方面：

设计程序缓存区

在内部或外部存储器开辟一块区域，用于存储分包接收到的程序数据。等到全部数据接收完毕后再一次性写入到Flash进行升级。

这样做有以下2点好处：

1.直接升级时间可能会比较长，影响用户正常使用，增加缓存区设计可以大大减少升级时间。

2.直接升级时，如果网络出现问题，可能导致设备无法正常启动变砖。增加缓存区设计后，即使升级数据传输失败，也不影响设备的正常使用。

健壮的通讯协议

本地升级时数据传输出错的概率比较小，但远程设计时就需要多考虑一些，比如前后两包数据可能同时达到等。

因此，设计通讯协议时，就要更严谨，服务器发送的指令和数据都需要设备的确认回复。

同时，最好有一定的校验信息。，比较校验和，CRC校验等。

程序备份设计

即使有上面的各种设计的保障，也不能保证升级过程不会失败。最好能够设计一个程序备份区，在程序升级失败时运行备份区程序。

下面介绍一种简单的远程升级的步骤：

1. 服务器发送升级请求指令。

2. 设备回复收到请求升级指令。

3. 服务器发送程序升级数据。（一般包含包头、包号、总包数、分包的程序数据、校验）

4. 设备收到程序数据后，确认校验无误，存储到程序缓存区，并按包号回复服务器，防止出现传输包错乱。

5. 服务器收到回复后再发送下一包数据，直至结束。

6. 程序数据发送完成后，服务器发送升级结束指令。

7. 设备收到结束指令后，回复服务器。并在Flash指定位置写入升级标志，重启进入BOOT程序。

8. BOOT程序读取升级标志，若需要升级，则读取程序缓存区数据，写入到Flash中。

9. 升级完毕，跳转到Flash指定地址运行。

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