基于STM32单片机的差分升级(增量升级)算法移植手册V1.3, STM32+BsDiff+LZ77+CRC32

介绍博客https://blog.csdn.net/zhou74281/article/details/117777684 上位机验证软件https://download.csdn.net/download/zhou74281/19550982 应用背景 随着目前物联网,车联网,智能设备的增多,需要远程升级设备程序的场景增多,以往的IAP升级和OTA升级都是整包升级,bin文件过大导致升级过程依赖通信的带宽和延迟,差分升级(增量升级)恰好可以解决这个问题,两者各有优缺点,可以相辅相成. 差分升级又叫增量升级， 是通过差分算法将源版本与目标版本之间差异的部分提取出来制作成差分包，再经过压缩算法生成特别小的补丁包,接着不管通过什么方式(网络传输,串口,232,485,CAN总线,USB总线等)把补丁包下载至设备的Flash存储中,然后在设备通过打补丁还原算法将差异部分在源版本上进行还原从而升级成目标版本的过程。 本应用的底层采用开源的差分算法BsDiff和无损压缩算法LZ77,全部使用C语言编写,支持跨平台移植,接 STM32单片机的差分升级（增量升级）算法是一种高效的固件更新技术，尤其适合于物联网、车联网以及智能设备等对通信带宽和延迟敏感的场景。传统的IAP（In-Application Programming）和OTA（Over-The-Air）升级方式通常涉及整个固件的下载，而差分升级则只传输新旧固件之间的差异部分，极大地减少了数据传输量，提升了升级效率。 差分升级算法的核心在于两个步骤：一是生成差分包，二是应用差分包进行升级。生成差分包时，通过特定的差分算法（如BsDiff）比较源版本和目标版本的固件，找出它们之间的差异，并将其压缩（如使用LZ77无损压缩算法）形成一个较小的补丁包。这个补丁包可以在各种通信通道（如网络、串口、CAN总线等）上传输到设备的Flash存储中。在设备端，通过打补丁还原算法将补丁包中的差异应用到源版本固件上，从而实现从源版本到目标版本的升级。 移植STM32单片机的差分升级算法主要涉及到四个底层接口的实现：Flash读写和RAM读写。开发者需要根据具体的STM32型号和开发环境来编写这些接口函数，确保其能正确操作Flash和RAM。在`flash_api.c`中实现Flash的读写，在`flash_api.h`中实现RAM的读写，同时确保所有必要的头文件被正确引入。 在应用层，用户可以利用`bspatch.h`提供的函数进行差分还原。这个库提供了两种调用方式：一种不校验生成的新文件，另一种校验生成的新文件的CRC32值以确保数据完整性。CRC32校验是常用的数据错误检测方法，可以检测出数据在传输过程中可能发生的错误，提高升级的可靠性。 移植成功后，开发者可以使用提供的上位机验证软件来测试差分升级的效果。例如，当旧文件和新文件大小为174k字节，仅改变了一个LED灯的闪烁频率时，经过差分算法后生成的补丁文件仅为93个字节，这展示了差分升级在减少数据传输量方面的显著优势。 总结来说，STM32单片机的差分升级算法结合了BsDiff和LZ77，实现了高效、节省资源的固件更新。这种技术对于资源有限且需要频繁升级的嵌入式系统而言，是一种理想的解决方案。通过适配不同平台的底层接口，该算法可以广泛应用于各种物联网和智能设备的固件升级场景。