乐鑫esp8266基于freeRtos实现私有服务器本地远程OTA升级

红太狼 2022-05-11 01:50 235阅读 0赞

> 代码地址如下：  
> [http://www.demodashi.com/demo/13533.html][http_www.demodashi.com_demo_13533.html]

### 文章目录 ###

*   *   *  一、前言；
         *  二、回顾下\`OTA\`的流程；
         *  三、\`lwip\`网络框架的知识的使用；
         *  四、如何处理服务器返回的数据？
         *  五、扇区的擦除和烧写？
         *  六、如何调用？
         *  七、好好享用吧！
         *  八、下载：
         *  九、工程截图：

### 一、前言； ###

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*  `esp8266`实现`OTA`已经不是什么奇怪的事情了，主要`esp8266`还有支持裸跑非系统和`rtos`实时系统之分，导致现在有2个版本的代码，前面我已经料到了在`NONOS`怎么实现远程升级我们的固件，那么这篇的话，而是基于`freeRtos`实时系统的。
 *  主要涉及到知识有以下：
    
     *  `lwip`网络框架的基本使用，域名和`DNS`解析的使用。
     *  `freeRtos`的基本认识。
     *  `http`请求的协议认识和原理。
     *  `esp8266`的内存划分的认识。
 *  实现的功能特色有以下：
    
     *  支持本地服务器和远程广域网服务器。（通过`DNS`解析）
     *  支持显示下载固件进度。

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### 二、回顾下`OTA`的流程； ###

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*  我们已经很清楚，`esp8266`实现远程升级的原理过程如下：

Created with Raphaël 2.2.0开始请求服务器资源比如：user2.4096.new.6.bin网络良好，服务器响应正确。准备下载... ...下载完毕，确认是否重启？重启成功！根据 boot 信息，执行user2.4096.new.6.bin。yes

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*  私有服务的放置其实也是一样，只需要在阿里云或者京东云或者腾讯云这些平台搭建服务器，把编译好的固件放上去，提供链接即可，和本地一样。
 *  注意放上去的2个固件的配置信息必须一致。

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### 三、`lwip`网络框架的知识的使用； ###

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*  ①：`lwip`使用`DNS`来解析网址域名。

> 因为`esp8266`这个实时系统支持`lwip`，所以直接调用即可；首先要打开`DNS`功能，在`lwipopts.h`头文件有个宏定义`LWIP_DNS`置为1即可。下面就是调用代码了：

//dns begin
    		dns_init(); //初始化
    		struct ip_addr addr;
    		//你要解析的域名,比如 www.baidu.com
    		char name0[] = "www.baidu.com"; 
    		//调用netconn_gethostbyname
    		err_t err = netconn_gethostbyname((char*) name0, &addr);
    		//定义字符串来接收IP
    		char* ipAdress;
    		if (err == ERR_OK) {
    		    //格式化IP
    		    ipAdress = ip_ntoa(&addr);
    		    //打印下
    			printf("dns ok , the %s ip is:%s",name0, ipAdress);
    		}else{
    			return;
    		}
    		//dns over

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*  ②：先通过`socket`连接服务器的端口，一般地，默认是`80`！其中`http`请求的格式内容如下：注意这个`Host`的内容可以是域名或者`IP`，这个要根据服务器来配置。

GET /api/download/user2.4096.new.6.bin HTTP/1.0
    Host: www.baidu.com
    Connection: keep-alive
    Cache-Control: no-cache
    User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 5.1) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/30.0.1599.101 Safari/537.36 
    Accept: */*
    Accept-Encoding: gzip,deflate,sdch
    Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8

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*  ③：如果正确响应的话，也是要遵循一定的规则的，我们可以用`postMan`工具来看看，这显示下载的大小是`296412`，单位是`Byte`；那么下面的话，我们根据这个大小去判断我们下载的进度啦！

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### 四、如何处理服务器返回的数据？ ###

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*  我们是采用`http`请求服务器，那么服务器响应正确的话，也是按照一定的协议返回来给我们的 。小徐在尝试了几个服务器，一个是`Tomcat`，一个是用`php`搭建的服务器，返回的内容格式有所差别，最大的不同点是：**一个是`Accept-Length:`指定内容大小，一个是`Content-Length:`指定大小，为此我这次封装的方法文件，是完全可以兼容起来的。详情可以看下面的部分代码。**

//判断 "Accept-Length" 或者 "Context-Length"
    	bool isAccept = false;
    	if((ptr = (char *)strstr(pusrdata, "Accept-Length")) != NULL)
    		isAccept = true;
    	else
    		isAccept = false;
    
    	if (totallength == 0&& (ptr = (char *)strstr(pusrdata, "\r\n\r\n")) != NULL) {
    
    		ptr = (char *) strstr(pusrdata, "\r\n\r\n");
    		length -= ptr - pusrdata;
    		length -= 4;
    
    		printf("ota_start_download:upgrade file download pusrdata:%s\n\n",
    				pusrdata);
    
    		//返回"Accept-Length: "在pusrdata中首次出现的地址
    		if (isAccept)
    			ptr = (char *) strstr(pusrdata, "Accept-Length: ");
    		else
    			ptr = (char *) strstr(pusrdata, "Content-Length: ");
    
    		if (ptr != NULL) {
    		
                //注意这个"Accept-Length" 或者 "Context-Length"占用的字节不同的
    			if (isAccept)
    				ptr += 15;
    			else
    				ptr += 16;
    
    			ptmp2 = (char *) strstr(ptr, "\r\n");
    
    			if (ptmp2 != NULL) {
    
    				//打印下收到的数据头
    				//printf("ptr = %s \n", ptr);
    
    				//清空lengthbuffer
    				memset(lengthbuffer, 0, sizeof(lengthbuffer));
    				memcpy(lengthbuffer, ptr, ptmp2 - ptr);
    				sumlength = atoi(lengthbuffer);
    
    				if (sumlength > 0) {
    					if (false == system_upgrade(pusrdata, sumlength)) {
    						system_upgrade_flag_set(UPGRADE_FLAG_IDLE);
    						goto ota_recycle;
    					}
    					flash_erased = true;
    					ptr = (char *) strstr(pusrdata, "\r\n\r\n");
    					if (false == system_upgrade(ptr + 4, length)) {
    						system_upgrade_flag_set(UPGRADE_FLAG_IDLE);
    						goto ota_recycle;
    					}
    					totallength += length;
    					return;
    				}
    
    			} else {
    				system_upgrade_flag_set(UPGRADE_FLAG_IDLE);
    				goto ota_recycle;
    			}
    
    		}

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*  上面我们拿到了这个总数据，那么我们下载固件时候又是怎么样判断是否拉取全部呢？其实通过我们拉取的内容大小和这个总数相比较，就可以得到是否下载完毕。

> 一般我们都是下载的数据量除于总数据量就是百分比了！由于`esp8266`不支持浮点类型，也就是不支持小数。 但是我们又要显示进度咋办？yiban其实很简单，算法如下：

*  `sumlength`为总数据量，`totallength`是已下载的数据量！

int part =sumlength/100;
    int projress = (totallength / part);
    printf("已经下载: %d , 总数据: %d , 进度: %d\% \n", totallength, sumlength,projress);

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### 五、扇区的擦除和烧写？ ###

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*  要弄明白`esp8266`的`OTA`，必须要对其的扇区明明白白。我们现在最常用的是`esp8266-12f`，其的容量大小是`32Mbit`，也就是最大代码是`1M`，2个分区：`1024+1024`！而大家玩的`esp8266-01`是`8Mbit`, 也即是`512+512`。
 *  从下面官方给的图可以看到，一个支持`OTA`的扇区分布是对称的，如果你的是`8Mbit`的话，那么最大的支持就是512K，而`32Mbit`的就是最大支持`1M`，其他空间用户数据！说白了，加载的只是这2个空间的任意一个固件！

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### 六、如何调用？ ###

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*  因为个人小徐是个喜欢封装代码降低耦合的程序员，做项目都要明确划分功能。那么这次的封装也是基于面对对象思想做的，用回调实现进度显示：

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*  判断当前是处于哪个分区，如果是分区一那么我们拉取的就是分区二的代码，反而也是这样；

//注册回调函数
    	system_ota_register_callBack(ota_call_back);
    	//如果当前是处于 user1.bin，那么就拉取云端 user2.bin 升级
    	if(system_upgrade_userbin_check()==UPGRADE_FW_BIN1){
    		printf("now is user1.bin\n");
    		system_ota_config_start("www.baidu.com","api/v1/emq/download/iot?bin2.bin",80,true,true);
    	//如果当前是处于 user2.bin，那么就拉取云端 user1.bin 升级
    	}else if(system_upgrade_userbin_check()==UPGRADE_FW_BIN2){
    		printf("now is user2.bin.\n");
    		system_ota_config_start("www.baidu.com","api/v1/emq/download/iot?bin1.bin",80,true,true);
    	}else{
    	    //不支持云端升级
    		printf("now is not support FOTA..\n");
    	}

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*  看看我们刚刚注册的那个回调函数：

void ota_call_back(int progress, ota_code code) {
    
        //下载中，可看到进度数值。
    	if (code == OTA_DOWNLOADING) {
    		printf("ota_DowmLoading: %d%% \n",progress);
    	//下载完毕
    	} else if (code == OTA_SUCCEED) {
    		printf("OTA_SUCCEED! \n");
    		system_upgrade_deinit();
    		// 看你需要，下载完毕是否重启系统
    		system_upgrade_reboot();
    	}
    }

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*  这是小徐专心封装的函数和方法，直接调用即可：

typedef enum {
    	OTA_FAIL = 0,    //下载失败，可能是网速问题
    	OTA_SUCCEED ,  //下载并且烧录成功，请重启系统
    	OTA_DOWNLOADING ,  //下载中，可看进度条
    	OTA_INIT_ERROR ,	 //初始化失败，网址有误。
    	OTA_INIT_OK ,	 //初始化成功。
    }ota_code;
    
    //progress是进度条，code是状态码
    typedef void (*ota_download_CallBack)(int progress,ota_code code);
    
    //注册下载服务器bin文件的进度百分比回调函数：0到100% （整型）;
    void system_ota_register_callBack(ota_download_CallBack callBack);
    
    /******************************************************************************
     * FunctionName : system_ota_config_start
     * Description  : 传入网址,并且开始下载
     * Parameters   : char *domainName : 域名或ip地址
     *                char* requestResource : 请求的资源地址
     *                int port         : 端口号
     *                bool isDNS       : 是否要DNS解析
     *                bool isGet       : get请求或者post提交
     * Returns      : 是否成功
     *******************************************************************************/
    bool system_ota_config_start(char *domainName, char* requestResource,int port,
    		bool isDNS, bool isGet);

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### 七、好好享用吧！ ###

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*  下面是我串口打印截图：

![sBHDlGoA4uQpFtZfK2n.png][]

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![eA2ZugGTsAxixBV7mih.png][]

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### 八、下载： ###

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*  这个`demo`需要注意的是：如果你的服务器地址直接是`IP`的，就不用`DNS`解析；如果是域名，那么就需要`DNS`的；还有需要啰嗦的一点就是：注意你的网络良好、服务器是否访问、还有最为重要的分区说明。
 *  好了，如果你确保上面问题，那么这个`demo`发生有趣的问题，就是不断来回升级，在两个分区跳转。。呵呵。

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### 九、工程截图： ###

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![Et8DcxRrfz2kTSPmqgY.png][]

乐鑫esp8266基于freeRtos实现私有服务器本地远程OTA升级

> 代码地址如下：  
> [http://www.demodashi.com/demo/13533.html][http_www.demodashi.com_demo_13533.html]

> 注：本文著作权归作者，由demo大师发表，拒绝转载，转载需要作者授权

[http_www.demodashi.com_demo_13533.html]: http://www.demodashi.com/demo/13533.html
[sBHDlGoA4uQpFtZfK2n.png]: /images/20220511/d199c44016004e09b9e16fc0eb18ac54.png
[eA2ZugGTsAxixBV7mih.png]: /images/20220511/5bba0fe130584a2e85d78cd523afa8c4.png
[Et8DcxRrfz2kTSPmqgY.png]: /images/20220511/dfcc4b964d534f20873955c596bb17ec.png