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C# BIN文件读取以及CRC校验(匹配STM32F103)

程序员文章站 2022-03-27 09:56:53
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  这一篇文章的主要目的还是为STM32F103的Firmware升级服务,在之前的文章中(STM32F103 BootLoader实现1(BootLoader跳转到Application))有提到,STM32F103在开发BootLoader的过程中,判断BootLoader是否要跳转到Application,最好能够对Application的Firmware进行CRC校验,这样就能确保Application的Firmware的正确性,毕竟Application的Firmware是开发出来的,可以让用户在线升级,那么升级如果失败,STM32的BootLoader如果不知道的话,就可能程序跑飞。如果增加了CRC校验,如果Firmware升级不成功,那么Firmware就一直停留在BootLoader,用户可以重新Download Firmware来“救活”下位机。

  STM32F103中的CRC值计算有库函数,比较方便,如下面代码所示:

  #define APP_RUN_BASEADDR 0x8008400 //32K for Bootloader, and another space for APP

  #define APP_CRC_BASEADDR 0x8008000 //芯片Application Firmware的CRC值存储地址

  #define APP_FLASH_RANGE (470*1024) // 从0x8008000到0x8008400的1K空间作为配置信息的存储空间,保存CRC校验值等

  uint8_t flash_crc_check()

  {

  uint8_t status=0x00;

  uint32_t cal_crc=0x00,store_crc=0x00;

  uint32_t index; /* CRC input data buffer index */

  /* Change CRC peripheral state */

  hcrc.State=HAL_CRC_STATE_BUSY;

  /* Reset CRC Calculation Unit (hcrc->Instance->INIT is

  * written in hcrc->Instance->DR) */

  hcrc.Instance->CR |=CRC_CR_RESET;

  /* Enter 32-bit input data to the CRC calculator */

  for (index=0U; index

  {

  hcrc.Instance->DR=*(__IO uint32_t *)(APP_RUN_BASEADDR+index);

  index=index+4;

  }

  cal_crc=hcrc.Instance->DR;

  store_crc=*(__IO uint32_t *)(APP_CRC_BASEADDR);

  if(cal_crc==store_crc)

  {

  status=0x01;

  //计算Application出来的CRC值与存储在芯片里面的CRC值一致

  }

  /* Change CRC peripheral state */

  hcrc.State=HAL_CRC_STATE_READY;

  return status;

  }

  STM32的CRC值计算不需要我们过多的干预,只需要将数据放入寄存器即可。那么Application的CRC值具体是多少,如果用C#做的程序可以方便地算出,那么我们只需要把Application的FW编译出来的BIN文件导入到程序然后算出CRC值,之后更新到Application的Firmware就可以了,这样也方便了很多。

  那么C#如何读取BIN文件并且算出与STM32F103一致的CRC值呢?

  直接上代码:

  private string file_path=String.Empty;

  private void check_crc_value()

  {

  file_path=" "//文件的路径

  if (file_path !=String.Empty)//需要确保文件路径不为空

  {

  UInt32 crc_value=0xFFFFFFFF;

  try//需要确保文件数据格式等正确

  {

  FileStream bin_file=new FileStream(FilePath.Text, FileMode.Open);//打开BIN文件

  BinaryReader bin_reader=new BinaryReader(bin_file);//实例化BIN READER

  UInt32[] src_data=new UInt32[256];

  int data_length=0;

  bin_reader.ReadBytes(1024); //BIN文件前面1K数据为配置数据不参与CRC计算,因此舍弃掉;

  for (long temp=0; temp

  {

  byte[] data_temp=new byte[4];

  if (data_length

  {

  //每1K Bytes进行CRC计算,因此先对数据进行重新整合

  data_temp=bin_reader.ReadBytes(4);

  src_data[data_length]=(UInt32)(0x00000000 | data_temp[0] | (data_temp[1]

  }

  else

  {

  //1K Bytes 数据整合之后计算CRC值

  crc_value=gen_crc32(false, crc_value, src_data, 256);

  data_length=0;

  data_temp=bin_reader.ReadBytes(4);

  src_data[data_length]=(UInt32)(0x00000000 | data_temp[0] | (data_temp[1]

  }

  data_length++;

  }

  //对数据进行补偿,即BIN.Length之后的数据补充为0XFF。整个文件大小为480*1024Bytes

  if ((bin_file.Length)

  {

  int data_fill_length=0;

  if (data_length

  {

  data_fill_length=256 - data_length;

  for (int temp=0; temp

  {

  src_data[data_length]=0xFFFFFFFF;

  data_length++;

  }

  crc_value=gen_crc32(false, crc_value, src_data, 256);

  }

  else

  {

  crc_value=gen_crc32(false, crc_value, src_data, 256);

  }

  if ((bin_file.Length + data_fill_length * 4)

  {

  for (int temp=0; temp

  {

  src_data[temp]=0xFFFFFFFF;

  }

  for (long temp=0; temp

  {

  crc_value=gen_crc32(false, crc_value, src_data, 256);

  }

  }

  MessageInfo.AppendText("File CRC calculated value: 0x" + crc_value.ToString("X8")+"\r

  ");

  }

  else

  {

  MessageInfo.AppendText("File CRC calculated value: Error" +"\r

  ");

  }

  bin_file.Flush();

  bin_file.Close();

  }

  catch

  {

  MessageInfo.AppendText("File Checksum calculate failed!(File Open Failed!)\r

  ");

  }

  }

  }

  //产生CRC值,src_data为游戏买卖平台源数据,data_length为数据长度,crc_value 上一次的CRC值

  private UInt32 gen_crc32(bool reset_flag, UInt32 crc_value,UInt32[] src_data, UInt32 data_length)

  {

  const UInt32 st_crc32_const=0x04C11db7;

  UInt32 xbit, bits, i;

  UInt32 crc_initial_value;

  if (reset_flag)

  {

  crc_initial_value=0xFFFFFFFF;

  }

  else

  {

  crc_initial_value=crc_value;

  }

  for (i=0; i

  {

  xbit=0x80000000;

  for (bits=0; bits

  {

  if ((crc_initial_value & 0x80000000)==0x80000000)

  {

  crc_initial_value

  crc_initial_value ^=st_crc32_const;

  }

  else

  {

  crc_initial_value

  }

  if ((src_data[i] & xbit)==xbit)

  {

  crc_initial_value ^=st_crc32_const;

  }

  xbit >>=1;

  }

  }

  return crc_initial_value;

  }

  上述代码已经验证没有问题,与STM32F103可以匹配。这样,Application编译之后的BIN文件,导入到C#开发的程序,计算出CRC值,然后将CRC值填入到对应的Application的配置参数区域,这样,Application重新编译,然后Application的Firmware就完整了,并且可以实现Application的Firmware的CRC校验。