10. 固化程序

固件在SPI Flash的结构

由于绝大多数的设计都是使用SPI Flash，因此这里只介绍SPI Flash的烧写。ERTEC200P-2的固件在SPI Flash中的Layout如下图所示：

其中ROM Header：格式如下图所示：

Firmware Binary: 协议栈固件的二进制程序

Trace Data：当协议栈出现致命错误时，会将Trace数据写入到这个区域，但是目前没有开放工具支持读取和分析这些数据

NV Data: 非易失性参数（例如：MAC地址，IP地址，设备名称）

这里需要注意的是，目前协议栈默认Trace Data起始地址为0x00570000（注意与原始协议栈不同），NV Data的起始地址为0x005F0000 （注意与原始协议栈不同），如果二进制程序的比较大，越过这些数据(e.g. Trace Data)的起始地址，就会被这些数据覆盖，导致协议栈无法启动。解决的办法是修改协议栈的宏SPI_FLASH_TRACE_START和SPI_NV_ADDRESS。

10.1 标准的烧写方法

注意：烧写时一定要断开网线与PLC的连接。在TIA博图软件中更新在线设备，在“在线和诊断” “分配IP地址” 将设备的IP地址改为 “192.168.1.10”。

编译生成的二进制文件ecos.bin位于\pn_ioddevkits\src\projects\pnio_proj\ertec\EB200P_Debug_EcosNative，将bin文件拷贝到\tools\TcpFwLoader文件中。用记事本打开TcpFwLoader_EB200P.bat文件，修改IP地址，使IP地址与目标板一致。同时修改.bat文件中的.bin文件名，使其与BootableBinary文件中的.bin文件名一致。例如：

tcpFwLoader ecos.bin 192.168.1.10 999

在putty串口终端键入“f”后，双击TcpFwLoader_EB200P.bat运行下载程序

选择SPI FLASH，键入“2”，完成后，关闭Eclipse和GDB Server，重启开发板就可以看到新的固件运行了。

10.2 Python 烧写工具

笔者开发了一个基于Python的小工具。基本运行步骤是：

通过JLink的GDB Server初始化SDRAM
将一个可执行程序(flash_spi.elf)加载到SDRAM的起始地址
将固件的二进制文件加载SDRAM到指定区域
将MAC地址等参数加载到SDRAM
启动可执行程序(flash_spi.elf)，可执行程序会完成烧写固件，烧写NV Data，校验等操作

运行界面如下：

运行前的准备

安装pyhthon3
安装依赖库，在windows命令行中输入：

pip3 install ConfigParser

pip3 install wxPython

pip3 install pygdbmi

如果提示找不到pip3，需要在系统路径中添加pyhton39/scripts/

开始烧写

连接JLink到目标板，打开JLink GDB Server，确认JLink GDB Server处于运行状态；运行flash_gui.py；指定gdb的可执行程序和需要烧写的二进制代码。修改相关参数，例如MAC地址（注意：每个PN设备需要占用3个MAC地址，例如当前设备的MAC地址是80_20_CB_30_00_50，那么当前设备就占用了80_20_CB_30_00_50，80_20_CB_30_00_51，80_20_CB_30_00_52三个MAC地址，下一个设备就只能从80_20_CB_30_00_53开始。此外MAC地址不能自行随意定义，需要从相关机构购买。）和SPI的偏移量（注意：一定要与固件中的宏SPI_NV_ADDRESS保持一致）。依次运行“Start GDB”和“Flash”完成烧写，烧写完成后会自动弹出对话框提示烧写完成；在烧写过程中，ERTEC200P-2调试串口会打印出状态信息：