介紹RTOOL的JLINK燒錄小工具

概述

作者一直有一個想法，就是寫一個功能強(qiáng)大的桌面小工具，里面集成各種平時開發(fā)要用的工具。例如：串口助手，網(wǎng)絡(luò)助手，下載工具等。那么如何也帶來幾個問題：

問題1：那么如何呈現(xiàn)在桌面上也是一個非常重要的問題 -- 桌面懸浮窗。

問題2：工具的名字 -- RTOOL(米飯工具)

問題3：是否貢獻(xiàn)整個工具 -- 分為兩個版本：開源版本和公司項目版本（已經(jīng)發(fā)布了V1.0版本）。

本篇文章介紹RTOOL的JLINK燒錄小工具，那為什么要在RTOOL中集成JLINK的燒錄工具呢？原因：

像MCU，我們?nèi)绻褂肎CC構(gòu)建我們的程序后，沒有IDE的支撐，就需要使用JFLASH這樣的工具進(jìn)行燒錄，這個操作流程還是挺多步驟的。

方便我們對固件進(jìn)行動手術(shù)，如對固件進(jìn)行加密處理，對芯片ram，flash進(jìn)行隨心所欲的操作。

原理說明

我們在使用JFlash燒錄工具時，實際JFlash是通過調(diào)用JLinkARM.dll動態(tài)庫提供的接口進(jìn)行操作的。

那么我們可以通過Dependency walker對JLinkARM.dll進(jìn)行分析。獲取到dll庫中所有函數(shù)符號。

QT提供了QLibrary類可以動態(tài)加載dll，所以結(jié)合獲取的函數(shù)符號，我們可以定義一些列函數(shù)指針指向?qū)?yīng)的符號。

開發(fā)流程

UI設(shè)計，實際可以很簡單，目的也是簡化JFlash的操作流程：

定義對接動態(tài)庫JLinkARM.dll的一系列函數(shù)指針，頭文件RJlinkARM.h：

#ifndefRJLINKARMH
#defineRJLINKARMH

//JLINKTIF
#defineJLINKARM_TIF_JTAG0
#defineJLINKARM_TIF_SWD1
#defineJLINKARM_TIF_DBM32
#defineJLINKARM_TIF_FINE3
#defineJLINKARM_TIF_2wire_JTAG_PIC324

//RESETTYPE
#defineJLINKARM_RESET_TYPE_NORMAL0
#defineJLINKARM_RESET_TYPE_CORE1
#defineJLINKARM_RESET_TYPE_PIN2

typedefbool(*rjlinkOpenFunc)(void);
typedefvoid(*rjlinkCloseFunc)(void);
typedefbool(*rjlinkIsOpenFunc)(void);
typedefunsignedint(*rjlinkTIFSelectFunc)(int);
typedefvoid(*rjlinkSetSpeedFunc)(int);
typedefunsignedint(*rjlinkGetSpeedFunc)(void);
typedefvoid(*rjlinkResetFunc)(void);
typedefint(*rjlinkHaltFunc)(void);
typedefvoid(*rjlinkGoFunc)(void);

typedefint(*rjlinkReadMemFunc)(unsignedintaddr,intlen,void*buf);
typedefint(*rjlinkWriteMemFunc)(unsignedintaddr,intlen,void*buf);
typedefint(*rjlinkWriteU8Func)(unsignedintaddr,unsignedchardata);
typedefint(*rjlinkWriteU16Func)(unsignedintaddr,unsignedshortdata);
typedefint(*rjlinkWriteU32Func)(unsignedintaddr,unsignedintdata);

typedefint(*rjlinkEraseChipFunc)(void);
typedefint(*rjlinkDownloadFileFunc)(constchar*file,unsignedintaddr);
typedefvoid(*rjlinkBeginDownloadFunc)(intindex);
typedefvoid(*rjlinkEndDownloadFunc)(void);
typedefbool(*rjlinkExecCommandFunc)(constchar*cmd,inta,intb);

typedefunsignedint(*rjlinkReadRegFunc)(intindex);
typedefint(*rjlinkWriteRegFunc)(intindex,unsignedintdata);

typedefvoid(*rjlinkSetLogFileFunc)(char*file);
typedefunsignedint(*rjlinkGetDLLVersionFunc)(void);
typedefunsignedint(*rjlinkGetHardwareVersionFunc)(void);
typedefunsignedint(*rjlinkGetFirmwareStringFunc)(char*buff,intcount);
typedefunsignedint(*rjlinkGetSNFunc)(void);
typedefunsignedint(*rjlinkGetIdFunc)(void);
typedefbool(*rjlinkConnectFunc)(void);
typedefbool(*rjlinkIsConnectedFunc)(void);

#endif//RJLINKARMH

通過QT提供了QLibrary類加載dll，然后函數(shù)指針指向?qū)?yīng)的函數(shù)符號：

通過頭文件RJlinkARM.h定義的函數(shù)指針類型定義對應(yīng)的變量：

private:
rjlinkOpenFuncrjlinkOpenFuncPtr=NULL;
rjlinkCloseFuncrjlinkCloseFuncPtr=NULL;
rjlinkIsOpenFuncrjlinkIsOpenFuncPtr=NULL;
rjlinkTIFSelectFuncrjlinkTIFSelectFuncPtr=NULL;
rjlinkSetSpeedFuncrjlinkSetSpeedFuncPtr=NULL;
rjlinkGetSpeedFuncrjlinkGetSpeedFuncPtr=NULL;
rjlinkResetFuncrjlinkResetFuncPtr=NULL;
rjlinkHaltFuncrjlinkHaltFuncPtr=NULL;
rjlinkGoFuncrjlinkGoFuncPtr=NULL;
rjlinkReadMemFuncrjlinkReadMemFuncPtr=NULL;
rjlinkWriteMemFuncrjlinkWriteMemFuncPtr=NULL;
rjlinkWriteU8FuncrjlinkWriteU8FuncPtr=NULL;
rjlinkWriteU16FuncrjlinkWriteU16FuncPtr=NULL;
rjlinkWriteU32FuncrjlinkWriteU32FuncPtr=NULL;
rjlinkEraseChipFuncrjlinkEraseChipFuncPtr=NULL;
rjlinkDownloadFileFuncrjlinkDownloadFileFuncPtr=NULL;
rjlinkBeginDownloadFuncrjlinkBeginDownloadFuncPtr=NULL;
rjlinkEndDownloadFuncrjlinkEndDownloadFuncPtr=NULL;
rjlinkExecCommandFuncrjlinkExecCommandFuncPtr=NULL;
rjlinkReadRegFuncrjlinkReadRegFuncPtr=NULL;
rjlinkWriteRegFuncrjlinkWriteRegFuncPtr=NULL;
rjlinkSetLogFileFuncrjlinkSetLogFileFuncPtr=NULL;
rjlinkGetDLLVersionFuncrjlinkGetDLLVersionFuncPtr=NULL;
rjlinkGetHardwareVersionFuncrjlinkGetHardwareVersionFuncPtr=NULL;
rjlinkGetFirmwareStringFuncrjlinkGetFirmwareStringFuncPtr=NULL;
rjlinkGetSNFuncrjlinkGetSNFuncPtr=NULL;
rjlinkGetIdFuncrjlinkGetIdFuncPtr=NULL;
rjlinkConnectFuncrjlinkConnectFuncPtr=NULL;
rjlinkIsConnectedFuncrjlinkIsConnectedFuncPtr=NULL;

通過動態(tài)庫(JLinkARM.dll)獲取對應(yīng)的函數(shù)指針

voidRJLinkView::jlinkLibLoadHandle(void)
{
jlinkLib=newQLibrary("JLinkARM.dll");
if(jlinkLib->load())
{
rjlinkOpenFuncPtr=(rjlinkOpenFunc)jlinkLib->resolve("JLINKARM_Open");//打開設(shè)備
rjlinkCloseFuncPtr=(rjlinkCloseFunc)jlinkLib->resolve("JLINKARM_Close");//關(guān)閉設(shè)備
rjlinkIsOpenFuncPtr=(rjlinkIsOpenFunc)jlinkLib->resolve("JLINKARM_IsOpen");//判斷設(shè)備是否打開
rjlinkTIFSelectFuncPtr=(rjlinkTIFSelectFunc)jlinkLib->resolve("JLINKARM_TIF_Select");//選擇設(shè)備
rjlinkSetSpeedFuncPtr=(rjlinkSetSpeedFunc)jlinkLib->resolve("JLINKARM_SetSpeed");//設(shè)置燒錄速度
rjlinkGetSpeedFuncPtr=(rjlinkGetSpeedFunc)jlinkLib->resolve("JLINKARM_GetSpeed");//獲取燒錄速度
rjlinkResetFuncPtr=(rjlinkResetFunc)jlinkLib->resolve("JLINKARM_Reset");//復(fù)位設(shè)備
rjlinkHaltFuncPtr=(rjlinkHaltFunc)jlinkLib->resolve("JLINKARM_Halt");//中斷程序執(zhí)行
rjlinkReadMemFuncPtr=(rjlinkReadMemFunc)jlinkLib->resolve("JLINKARM_ReadMem");//讀取內(nèi)存
rjlinkWriteMemFuncPtr=(rjlinkWriteMemFunc)jlinkLib->resolve("JLINKARM_WriteMem");//寫入內(nèi)存
rjlinkEraseChipFuncPtr=(rjlinkEraseChipFunc)jlinkLib->resolve("JLINK_EraseChip");//擦除芯片
rjlinkExecCommandFuncPtr=(rjlinkExecCommandFunc)jlinkLib->resolve("JLINKARM_ExecCommand");//執(zhí)行命令
rjlinkGetDLLVersionFuncPtr=(rjlinkGetDLLVersionFunc)jlinkLib->resolve("JLINKARM_GetDLLVersion");//獲取DLL版本號
rjlinkGetSNFuncPtr=(rjlinkGetSNFunc)jlinkLib->resolve("JLINKARM_GetSN");//獲取sn號
rjlinkGetIdFuncPtr=(rjlinkGetIdFunc)jlinkLib->resolve("JLINKARM_GetId");//獲取ID
rjlinkConnectFuncPtr=(rjlinkConnectFunc)jlinkLib->resolve("JLINKARM_Connect");//連接設(shè)備
rjlinkIsConnectedFuncPtr=(rjlinkIsConnectedFunc)jlinkLib->resolve("JLINKARM_IsConnected");//判斷是否連接設(shè)備
}
}

上述的函數(shù)指針，其實對訪問操作一點(diǎn)也不友好，所以通過類方法重新對其封裝，也避免的空指針的訪問：

boolRJLinkView::jlinkOpen(void)
{
if(rjlinkOpenFuncPtr){
returnrjlinkOpenFuncPtr();
}
returnfalse;
}
voidRJLinkView::jlinkClose(void)
{
if(rjlinkCloseFuncPtr){
rjlinkCloseFuncPtr();
}
}
boolRJLinkView::jlinkIsOpen(void)
{
if(rjlinkIsOpenFuncPtr){
returnrjlinkIsOpenFuncPtr();
}
returnfalse;
}
unsignedintRJLinkView::jlinkTIFSelectFunc(inttype)
{
if(rjlinkTIFSelectFuncPtr){
returnrjlinkTIFSelectFuncPtr(type);
}
returnfalse;
}
voidRJLinkView::jlinkSetSpeedFunc(unsignedintspeed)
{
if(rjlinkSetSpeedFuncPtr){
rjlinkSetSpeedFuncPtr(speed);
}
}
unsignedintRJLinkView::jlinkGetSpeedFunc(void)
{
if(rjlinkGetSpeedFuncPtr){
returnrjlinkGetSpeedFuncPtr();
}
return0;
}
voidRJLinkView::jlinkResetFunc(void)
{
if(rjlinkResetFuncPtr){
rjlinkResetFuncPtr();
}
}
intRJLinkView::jlinkHaltFunc(void)
{
if(rjlinkHaltFuncPtr){
returnrjlinkHaltFuncPtr();
}
return0;
}
intRJLinkView::jlinkReadMemFunc(unsignedintaddr,intlen,void*buf)
{
if(rjlinkReadMemFuncPtr){
returnrjlinkReadMemFuncPtr(addr,len,buf);
}
return0;
}
intRJLinkView::jlinkWriteMemFunc(unsignedintaddr,intlen,void*buf)
{
if(rjlinkWriteMemFuncPtr){
returnrjlinkWriteMemFuncPtr(addr,len,buf);
}
return0;
}
intRJLinkView::jlinkEraseChipFunc(void)
{
if(rjlinkEraseChipFuncPtr){
returnrjlinkEraseChipFuncPtr();
}
return0;
}
boolRJLinkView::jlinkExecCommandFunc(constchar*cmd,inta,intb)
{
if(rjlinkExecCommandFuncPtr){
returnrjlinkExecCommandFuncPtr(cmd,a,b);
}
returnfalse;
}
unsignedintRJLinkView::jlinkGetDLLVersionFunc(void)
{
if(rjlinkGetDLLVersionFuncPtr){
returnrjlinkGetDLLVersionFuncPtr();
}
return0;
}
unsignedintRJLinkView::jlinkGetSNFunc(void)
{
if(rjlinkGetSNFuncPtr){
returnrjlinkGetSNFuncPtr();
}
return0;
}
unsignedintRJLinkView::jlinkGetIdFunc(void)
{
if(rjlinkGetIdFuncPtr){
returnrjlinkGetIdFuncPtr();
}
return0;
}
boolRJLinkView::jlinkConnectFunc(void)
{
if(rjlinkConnectFuncPtr){
returnrjlinkConnectFuncPtr();
}
returnfalse;
}
boolRJLinkView::jlinkIsConnectedFunc(void)
{
if(rjlinkIsConnectedFuncPtr){
returnrjlinkIsConnectedFuncPtr();
}
returnfalse;
}

下載信息窗體的顯示格式設(shè)置，為了方便預(yù)覽我們的操作步驟，所以規(guī)定一個顯示格式，增加時間戳的顯示：

voidRJLinkView::infoShowHandle(QStringinfo)
{
QStringtimestamp=QDateTime::currentDateTime().toString("[hhss.zzz]==>");
ui->burnInfoTextBrowser->append(timestamp+info);
}

連接芯片設(shè)備，以下是按照STM32F407IG為例，下載方式采用SWD，下載速度未4000kHz：

boolRJLinkView::jlinkConnectHandle(void)
{
if(jlinkIsOpen())
{
infoShowHandle(tr("設(shè)備連接成功"));
returntrue;
}
jlinkOpen();
if(jlinkIsOpen())
{
jlinkExecCommandFunc("device=STM32F407IG",0,0);
jlinkTIFSelectFunc(JLINKARM_TIF_SWD);
jlinkSetSpeedFunc(4000);
jlinkConnectFunc();
if(jlinkIsConnectedFunc()){
infoShowHandle(tr("設(shè)備連接成功"));
returntrue;
}else
{
infoShowHandle(tr("連接設(shè)備失敗!請檢查設(shè)備連接..."));
}
}
else
{
infoShowHandle(tr("連接設(shè)備失敗!請檢查燒錄器連接..."));
}
returnfalse;
}

斷開芯片設(shè)備：

voidRJLinkView::jlinkdisconnectHandle(void)
{
jlinkClose();
if(!jlinkIsOpen())
{
infoShowHandle(tr("斷開設(shè)備成功!"));
}
else{
infoShowHandle(tr("斷開設(shè)備失敗..."));
}
}

獲取CPU ID，原理其實很簡單，通過讀取對應(yīng)UUID寄存器，就可以獲取過去到芯片的UUID

QStringRJLinkView::jlinkGetCpuIdHandle(void)
{
unsignedcharcpuId[12]={0};
charcpuIdTemp[128]={0};
jlinkReadMemFunc(0x1FFF7A10,12,cpuId);
sprintf(cpuIdTemp,"%02X%02X%02X%02X-%02X%02X%02X%02X-%02X%02X%02X%02X",
cpuId[3],cpuId[2],cpuId[1],cpuId[0],
cpuId[7],cpuId[6],cpuId[5],cpuId[4],
cpuId[11],cpuId[10],cpuId[9],cpuId[8]);
returnQString(cpuIdTemp);
}

選擇固件按鈕實現(xiàn)，這里指定了文件后綴為.bin格式：

voidRJLinkView::on_fwFilePathSelectPushButton_clicked()
{
QStringfwFileName=QFileDialog::getOpenFileName(this,"Firmwarefile",QCoreApplication::applicationDirPath(),"fwfile(*.bin)");
ui->fwFilePathLineEdit->setText(fwFileName);
}

清除信息顯示窗體按鈕實現(xiàn)：

voidRJLinkView::on_cleanInfoPushButton_clicked()
{
ui->burnInfoTextBrowser->clear();
}

獲取芯片ID按鈕實現(xiàn)，需要先連接上設(shè)備，然后調(diào)用jlinkGetCpuIdHandle方案獲取ID之后，斷開連接：

voidRJLinkView::on_getCpuIdPushButton_clicked()
{
if(jlinkConnectHandle())
{
infoShowHandle(tr("獲取CPUID中，請稍后..."));
infoShowHandle(tr("獲取CPUID成功:")+jlinkGetCpuIdHandle());
jlinkdisconnectHandle();
}
}

同理，擦除flash也是要先連接上設(shè)備，然后通過調(diào)用jlinkEraseChipFunc方法進(jìn)行擦除之后，斷開連接：

voidRJLinkView::on_clearFlashPushButton_clicked()
{
if(jlinkConnectHandle())
{
infoShowHandle(tr("擦除flash中，請稍后..."));
jlinkEraseChipFunc();
infoShowHandle(tr("擦除flash成功!"));
jlinkdisconnectHandle();
}
}

一鍵燒錄按鈕原理，獲取固件內(nèi)容存儲到一個緩沖區(qū)中，然后啟動一個定時器，然后將固件內(nèi)容搬運(yùn)到對應(yīng)的Flash區(qū)域：

voidRJLinkView::on_burnPushButton_clicked()
{
boolburnAddrIsOk=false;
QFileburnFile;

burnFileSize=0;
burnFileContent.clear();

if(ui->fwFilePathLineEdit->text()==tr(""))
{
infoShowHandle(tr("請選擇要燒錄的固件!"));
return;
}

if(jlinkConnectHandle())
{
burnAddr=ui->burnAddrLineEdit->text().trimmed().toInt(&burnAddrIsOk,16);
if(!burnAddrIsOk)
{
infoShowHandle(tr("燒錄起始地址格式有誤，請正確輸入地址..."));
jlinkdisconnectHandle();
return;
}
burnFile.setFileName(ui->fwFilePathLineEdit->text());
burnFile.open(QIODevice::ReadOnly);
if(burnFile.isOpen())
{
burnFileContent=burnFile.readAll();
burnFileSize=burnFileContent.size();
burnFile.close();

infoShowHandle(tr("開始燒錄固件,請稍后..."));

burnFileTimer->start(RJLINK_BURN_TIME_INTERVAL);
}
else
{
infoShowHandle(tr("燒錄固件打開失敗，請檢查文件是否存在..."));
jlinkdisconnectHandle();
}
}
}

定時器處理函數(shù)，每次燒錄從緩沖區(qū)提取1k數(shù)據(jù)進(jìn)行燒錄：

voidRJLinkView::burnFileTimerHandle(void)
{
intburnPercent=0;
if(burnFileTimer)
{
burnFileTimer->stop();

if(burnFileContent.isEmpty())
{
ui->burnProgressBar->setValue(100);
jlinkdisconnectHandle();
infoShowHandle(tr("燒錄完成!"));
return;
}
else
{
if(burnFileContent.size()>RJLINK_BURN_CONTENT_SIZE)//每次搬運(yùn)1K數(shù)據(jù)
{
jlinkWriteMemFunc(burnAddr,RJLINK_BURN_CONTENT_SIZE,burnFileContent.data());
burnAddr+=RJLINK_BURN_CONTENT_SIZE;
burnFileContent.remove(0,RJLINK_BURN_CONTENT_SIZE);
}
else
{
jlinkWriteMemFunc(burnAddr,burnFileContent.size(),burnFileContent.data());
burnAddr+=burnFileContent.size();
burnFileContent.clear();
}

burnPercent=(burnFileSize-burnFileContent.size())*100/burnFileSize;
ui->burnProgressBar->setValue(burnPercent);
burnFileTimer->start(RJLINK_BURN_TIME_INTERVAL);
}
}
}

演示實例

獲取CPU ID演示，點(diǎn)擊"獲取CPU ID"按鈕，在顯示窗體便可以看到對應(yīng)的ID：

擦除flash演示，點(diǎn)擊"擦除flash"按鈕，會調(diào)用SEGGER應(yīng)用，然后進(jìn)行flash擦除：

燒錄程序，點(diǎn)擊"一鍵燒錄"按鈕，同樣會調(diào)用SEGGER應(yīng)用，然后進(jìn)行燒錄：

審核編輯：劉清