機器人、AGV等自動化裝置，車身有大量嵌入式控制單元，開發及應用過程中有韌體更新需求。需要探討出一套通用的在應用程式設計模板。

其中涉及的通訊鏈路有： 乙太網 CAN UART
涉及應用層協議： TCP, UDP, TCP Modbus, CANopen, 485Modbus, 232Modbus以及一些開發者自定義的協議
在應用程式設計協議統一使用： ST IAP protocol
其中韌體更新所使用的程式為python指令碼。

其網路拓撲如下圖

對於一級裝置，可以直接由x86控制器或者交換機對外除錯口進行韌體更新。
對於二級裝置，需要通過一級裝置進行轉發，完成韌體更新功能。
本文主要討論的是二級裝置的韌體更新方式。

更新韌體的流程大致如下（以x86中執行pyscript,經一級裝置，更新232Modbus裝置的韌體為例）：
1. pyscript傳送UDP指令，將一級裝置的232Modbus任務模式切換為透傳模式。
2. pyscript傳送UDP報文模擬Modbus指令，使二級裝置跳轉到 bootloader
3. pyscript傳送UDP報文模擬ST IAP Protocol, 對二級裝置進行韌體更新
4. pyscript傳送UDP報文模擬ST IAP Protocol, 修改二級裝置啟動選項
5. pyscript傳送UDP報文模擬ST IAP Protocol, 使二級裝置跳轉到應用層
6. pyscript傳送UDP指令，將一級裝置的透傳模式切換回232Modbus任務模式

為求通用性，將ST IAP Proto的裝置抽象為字元流裝置，chardev。
TCP UDP UART等介面均可直接抽象成對應的chardev。
對於CAN介面，將每幀8個位元組拼接，作為字元流裝置使用。

chardev的方法有：
chardev.open()
chardev.close()
chardev.read()
chardev.write()
chardev.ioctl()

將ST IAP Proto 本身的實現抽象為iapdev

iapdev的方法有：
iapdev.jumptoaddr(addr)
iapdev.getbootloaderversion()
iapdev.loadbin(filename, addr)
iapdev.readbin(filename, addr)
iapdev.readuint32(valueaddr)
iapdev.loaduint32(blockstartaddr, valueaddr)
iapdev.confirmack()
iapdev.forwardwrite(bytes)
iapdev.restorebootoption(blockstartaddr)

靜態方法
iapdev.getxor(bytes)
iapdev.getbytesfromuint32(bytes)
iapdev.isallbytes0xff(bytes)

和一級，二級裝置指令有關的方法有：
iapdev.setforwardmode()
iapdev.exitforwardmode()
iapdev.settaregetboardtobootloader()
iapdev.resettargetboard()

抽象後流程可以簡化成：
1. pyscript傳送一級裝置指令，將一級裝置的二級裝置任務模式切換為透傳模式。
2. pyscript傳送二級裝置指令，使二級裝置跳轉到 bootloader
3. pyscript傳送ST IAP Protocol, 對二級裝置進行韌體更新
4. pyscript傳送ST IAP Protocol, 修改二級裝置啟動選項
5. pyscript傳送ST IAP Protocol, 使二級裝置跳轉到應用層
6. pyscript傳送一級裝置指令，將一級裝置的透傳模式切換回二級裝置任務模式

可用函式描述為：
iapdev.setforwardmode()
iapdev.settargettobootloader()
iapdev.getbootloaderversion()
iapdev.loadbin(filename, *.bin)
iapdev.writeuint32(blockaddr, valueaddr)
iapdev.jumptoaddr(appaddr)
iapdev.exitforwardmode()

附：關於bootoption域的約定：
1. bootoption必須單獨佔一個flash block
2. bootoption所指明的啟動型別佔第一個uint32
3. bootoption的長度佔第二個uint32
4. bootoption的最後一個uint32_t為域的所有位元組的異或校驗和