给MCU进行OTA升级？Xmodem协议快速介绍

显示全部楼层 · 2024-8-27 15:21:03

给MCU进行OTA升级？Xmodem协议快速介绍

前言

在这之前，我甚至不知道啥是Xmodem协议，为此专门了解了一下这个协议，写下这篇文章方便大家快速了解这个协议，以及该协议的使用场景。总的概括这个协议就是——常用于串口的异步文件传输协议。

使用场景

既然是文件传输协议，那Xmodem协议就是用来传输文件的，这样一想，天呐，WiFi模组就可以从服务器（爱星云）获取文件，然后再将文件通过Xmodem协议传输给MCU，这岂不是妥妥MCU的OTA方案。为此我写了一个MCU的OTA方案流程图。如下图所示：

基于这个流程，只要MCU端支持Xmodem协议就可以通过WiFi模组进行固件的更新而无需重新烧录固件。

为什么是Xmodem协议？

在传统的MCU+IOT的模式中，通常是WiFi模组运行AT固件，而MCU使用基于串口的AT框架，MCU通过AT指令可快速使设备具备联网且交互的能力。而OTA通常指的是WiFi对自身的固件进行升级，而也有特殊场景需要对MCU也进行固件升级，通常是使用透传的方式。但透传的方式是没有协议限制和约束的，很可能导致升级失败。而Xmodem协议是带有错误检查和校验机制，大大确定了传输文件的安全性和可靠性。

	透传	Xmodem
数据校验和	×	√
文件识别	×	√
错误检查	×	√
序列化传输	×	√

Xmodem协议特点

简单性：协议设计简单，易于实现。这使得它适合用于各种硬件平台和软件环境中。
分块传输：数据以块的形式传输，每块数据通常为128字节或1024字节。每块数据都有一个块号和校验码，以确保数据完整性。
错误检测和重传：Xmodem协议包括错误检测机制。接收方会对每块数据进行校验，如果检测到错误，会请求重新传输该数据块。
确认和重试机制：传输过程中，接收方会发送确认信号（ACK）表示成功接收到数据块。如果发送方没有收到确认信号，它会重新发送数据块，直到确认信号被接收到为止。

Xmodem协议工作流程

初始化：发送方和接收方建立串行连接，并进行协议初始化。接收方通常会发送一个准备接受数据的信号（如字符“C”）。
数据传输：发送方开始传输数据块，每个数据块都包含数据、块号、块号的反码和一个校验码。接收方在接收到数据块后，会进行校验并发送确认信号（ACK）以表示成功接收。如果接收到的数据块有错误，接收方会请求重传（NAK）。
结束传输：数据传输完成后，发送方通常会发送结束传输的信号（如字符“E”）。接收方确认所有数据块都已正确接收后，传输过程结束。