S02-CH30 基于UDP的QSPI Flash bin文件网络烧写

软件版本：VIVADO2017.4

操作系统：WIN10 64bit

硬件平台：适用米联客 ZYNQ系列开发板

米联客(MSXBO)论坛：www.osrc.cn答疑解惑专栏开通，欢迎大家给我提问！！

30.1 概述

      为了满足不同的需求，本例程在“基于TCP的QSPI Flash bin文件网络烧写”上进行修改，将bin文件的传输协议替换为UDP。与采用TCP协议的例程相比，本例程无需使用ZYNQ内部的定时器，无定时器中断，LWIP中UDP部分的API函数结果也更为简洁，易于使用，简化了ARM中的C程序设计，但使用UDP协议后文件传输的可靠性无法保证，因此需要更具实际应用进行权衡。

30.2 基本原理

与“基于TCP的QSPI Flash bin文件网络烧写”例程相同，并将TCP协议替换为UDP协议。

30.2.1 Bin文件

见“基于TCP的QSPI Flash bin文件网络烧写”例程。

30.2.2 QSPI Flash

见“基于TCP的QSPI Flash bin文件网络烧写”例程。

30.3 驱动程序

驱动程序请参考提供例程的SDK工程的源文件。

303.1 main函数

main函数的完成的功能如下：

1. 关闭Data Cache，避免bin文件在DDR拷贝过程中维护Cache一致性造成的麻烦
2. 配置QSPI接口及QSPI Flash
3. 初始化中断控制器及系统中断
4. 初始化LWIP协议栈
5. 建立UDP连接
6. 持续从LWIP协议栈接收数据

30.3.2建立UDP连接

        基于LWIP库在ARM中建立一个UDP连接，ZYNQ的IP地址为192.168.1.10，端口号为5010，远程IP地址为192.168.1.100，端口号为8080。

30.3.3 lwip库设置

     本例程使用RAW API，即函数调用不依赖操作系统。传输效率也比SOCKET API高，(具体可参考xapp1026)。将use_axieth_on_zynq和use_emaclite_on_zynq设为0。如下图所示。

       修改lwip_memory_options设置，将mem_size，memp_n_pbuf这2个参数值设大，这样会提高UDP传输效率。如下图所示。

      修改pbuf_options设置，将pbuf_pool_size设大，增加可用的pbuf数量，这样同样会提高UDP传输效率。如下图所示。

      由于无需使用TCP协议，修改tcp_options设置，将lwip_tcp设置为false，tcp_queue_ooseq设为0，关闭tcp功能，如下图所示。

      修改temac_adapter_options设置，将n_rx_descriptors和n_tx_descriptors参数设大。这样可以提高zynq内部emac dma的数据搬移效率，同样能提高UDP传输效率。如下图所示。

      MZ7X工业级开发板板载网口芯片是RTL8211FDI，由于默认的驱动不支持RTL8211FDI 的寄存器配置，所以无法支持自动适应速度 (通过自己修改库可以实现自动适应但是工作量大，考虑到投入时间和产出比，这里就不修改了)。所以需要手动修改 LWIP 库让网口芯片工作于1000Mbps。

30.3.4 程序解析

UDP连接建立由udp_transmission.c文件中的udp_recv_init函数完成。

udp_recv_init函数：

调用udp_new函数建立1个建立UDP连接所需的结构体。

调用udp_bind函数绑定本地IP地址和UDP端口号。

调用udp_connect函建立UDP连接，并绑定远程IP地址和UDP端口号。

调用udp_recv函数指定用于接收UDP数据包的回调函数为udp_recv_callback。

30.3.5接收保存BOOT.bin文件

       接收BOOT.bin文件通过udp_transmission.c中的udp_recv_callback函数完成，该函数为UDP接收数据包的回调函数，每当接收到UDP的数据包时该函数都会被调用。

       保存位置与“基于TCP的QSPI Flash bin文件网络烧写”例程相同。

30.3.6烧写QSPI Flash

       见“基于TCP的QSPI Flash bin文件网络烧写”例程。

30.3.7 UDP调试信息输出

       例程中设计了一个udp_printf函数，用于向网络调试助手输出字符串调试信息。该函数暂时只支持字符串以“\n”结尾。

       该函数实现思路与“基于TCP的QSPI Flash bin文件网络烧写”例程中tcp_printf函数基本相同。不同的是，任何时刻通过udp_printf发送的数据都会及时通过网络发出，并被网络调试助手接收，而不像tcp_printf函数的发送会在flash烧写过程中被阻塞。

       这是由于UDP为不可靠传输，不像TCP在传输过程中需进行持续握手。因此，UDP接收和发送过程相互独立，具体在LWIP协议栈中反应为udp_send函数不依赖xemacif_input函数。

30.4网络调试助手操作方法

30.4.1发送bin文件

      在SDK中下载程序至ZYNQ中。打开网络调试助手，选择UDP方式，输入电脑的IP地址和UDP端口号，然后点击打开按键，在远程主机中填入ZYNQ的IP地址和UDP端口号。在网络调试助手发送区设置里选择“启用文件数据源”，选择需要发送的BOOT.bin文件，然后点击发送。如下图所示。

30.4.2发送启动Flash烧写命令

      然后输入烧写启动命令“start update”，不要选择“按十六进制发送”，本例程中需要以ASCII码形式发送，含空格一共12个字符（不要在末尾加回车），千万不要输错，否则需要全部重新再来一遍。如下图所示。

      启动烧写后，SDK串口终端打印信息如下图所示。当提示“verify done!”表示整个烧写过程成功完成。

      网络调试助手接收udp_printf函数实时输出的信息如下图所示。

30.5 Bin文件更新验证

      见“基于TCP的QSPI Flash bin文件网络烧写”例程。

30.6待改进之处

1. UDP为不可靠传输，为了提高使用UDP协议传输bin文件的可靠性，可在其之上设计额外的传输协议，并加上类似传输握手的功能。
2. 其余见“基于TCP的QSPI Flash bin文件网络烧写”例程。