OTA采用ymodem_ota升级app分区出现CRC校验错误是怎么回事？

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你遇到的问题是STM32 OTA升级过程中一个很经典的"CRC校验失败但强制升级成功"现象。这通常是计算CRC的范围或方法在Bootloader和应用（或者传输协议）之间存在轻微差异造成的。以下是最可能的原因和解决方法：

? 核心原因分析

1. 
   

   向量表（VTOR）偏移处理差异（最常见原因）:

   
   
   
   
   • 应用（APP）程序编译链接时，它的向量表起始地址并不是Flash起始位置0x08000000，而是APP区的起始地址（例如0x08010000）。
   
   
   • 当Bootloader计算APP区CRC时，它很可能是从APP区的起始地址开始计算（例如0x08010000）。
   
   
   • 关键问题: 应用（APP）程序本身在它的开始部分（偏移0处），存放着一个4字节的值，指向它自己的向量表位置（即它自己的起始地址）。这个值称为initial_sp（初始化栈顶指针）。
   
   
   • 很多Bootloader计算CRC时，错误地包含了存储这个向量表地址的4字节。而发送端（PC的Ymodem传输程序）在发送.bin文件时，是从APP区的代码开始发送的，并不包含链接器为了向量表偏移额外填入的那个向量表地址指针值（通常是0x20005000这样的RAM栈顶地址，或者编译后实际指向向量表的地址值）。这导致Bootloader计算CRC时多加了4个不该有的字节。
   
   
   • 举个例子：假设APP区从0x08010000开始。Bootloader从0x08010000开始计算CRC。但传输过来的.bin文件第一个有效字节对应的是0x08010000处的指令（比如0x20005000这个地址本身对应的机器码的低字节0x00），而Bootloader读取0x08010000处的值期望它是一个栈顶地址值（比如0x20005000）。这种表示方法的不一致就导致了起始CRC计算的差异。
   
   
   
   


2. 
   

   CRC计算范围不匹配:

   
   
   
   
   • 数据长度差异: Bootloader计算CRC时使用的数据长度是否严格等于通过Ymodem接收并写入Flash的数据的实际长度？传输结束后得到的总长度是否正确？Ymodem协议是否有在文件传输前发送文件长度信息，Bootloader是否准确获取了这个长度并在计算CRC时使用了它？
   
   
   • 包含/排除了某些特定区域: Bootloader计算CRC时是否包含了APP区中不应属于应用代码本身的部分（例如预留的配置区、RTC备份寄存器标志区？(这个可能性小一点)）。
   
   
   • 未初始化区域处理: 应用的.bin文件末尾通常包含大量0xFF（未初始化数据），但实际写入Flash后，计算CRC时会包含这些0xFF。Ymodem传输的.bin文件长度是实际的代码+已初始化数据长度（不含未初始化数据）。如果Bootloader计算CRC的范围是按照整个APP区的理论大小（链接脚本定义的LENGTH），包含了未写入的0xFF区域，那么计算值就肯定对不上传输文件本身的CRC（它只计算了传输过去的部分）。
   
   
   
   


3. 
   

   CRC算法/初始值/输入数据反转等配置不一致:

   
   
   
   
   • 确保Bootloader中计算CRC使用的函数/硬件CRC模块的配置与PC端生成校验码时使用的CRC算法完全一致。重点检查：
     
     
     
     • 多项式 (Polynomial): 例如 0x04C11DB7 (STM32硬件CRC默认)。
     
     
     • 初始值 (Initial Value): 如 0xFFFFFFFF (STM32硬件CRC默认)。
     
     
     • 输入数据反转 (Input Data Inversion): STM32硬件CRC默认按字输入无反转。Ymodem协议通常也这样。
     
     
     • 输出数据反转 (Output Data Inversion): STM32默认无反转。
     
     
     • 异或输出值 (Output XOR Value): STM32默认 0x00000000。
     
     
   
   
   
   


4. 
   

   数据包校验 vs 整区校验:

   
   
   
   
   • Ymodem协议本身通常包含对每个128字节数据包的CRC校验，保证传输过程中单包数据正确。
   
   
   • 你收到的"CRC校验错误"是Bootloader在接收完整个APP文件并将其写入Flash后，对整个APP区进行完整性CRC校验失败的错误。这是两个独立的校验环节。
   
   
   
   


5. 
   

   Flash读干扰或时序问题（可能性较低）:

   
   
   
   
   • 在Bootloader读取刚写入的Flash进行计算时，如果系统时钟配置不稳定或Flash读访问时序设置有误，可能导致读出错误数据。但通常整体校验出错（非零星错误）不太会是这个原因，而且升级后APP能运行说明写Flash是基本正确的。
   
   
   
   

? 验证方法

1. 
   

   打印调试信息:

   
   
   
   
   • 在Bootloader中，在执行完整区CRC计算之前和之后，打印以下关键信息:
     
     
     
     • APP区起始地址： printf("APP Start: 0x%08Xn", APP_START_ADDR);
     
     
     • APP区用于计算CRC的长度： printf("CRC Length: %d bytesn", received_file_length); // 或实际使用的长度值
     
     
     • Bootloader计算出的CRC值： printf("BL Calc CRC: 0x%08Xn", calculated_crc);
     
     
     • Ymodem传输文件时附带的CRC值： printf("Received CRC: 0x%08Xn", received_crc);
     
     
   
   
   
   


2. 
   

   使用独立工具计算CRC:

   
   
   
   
   • 将你通过Ymoderm成功传输并写入到STM32 Flash中的APP固件数据通过调试器（J-Link, ST-Link等）读出来，保存为一个.bin文件。
   
   
   • 在PC上，使用你确认过的可靠CRC计算工具（如带CRC32功能的HEX编辑器HxD, Python的binascii.crc32, 或命令行工具crc32），计算这个读出来的.bin文件的CRC。
     
     
     
     • 计算时注意，工具计算的范围应该是从文件起始到文件结束。
     
     
   
   
   • 同样在PC上，计算原始用于Ymodem传输的那个.bin文件的CRC。
   
   
   • 比较这三个值：
     
     
     
     • A: Bootloader计算的值
     
     
     • B: 从Flash读出来的.bin文件计算的值
     
     
     • C: 原始传输的.bin文件计算的值
     
     
   
   
   • 如果 B == C 且 A != B：几乎可以肯定Bootloader计算CRC的范围或方法有误 (通常就是起始地址多算了4字节的那个指针值)。
   
   
   • 如果 B != C： 说明Flash写入内容与原始文件不一致，需要排查Flash写入过程的问题（可能性小，因为APP能运行）。
   
   
   • 如果 A == C： 说明传输过程或Bootloader接收处理有误（极不可能，因为APP能跑）。
   
   
   
   


3. 
   

   检查Bootloader CRC计算代码:

   
   
   
   
   • 仔细看Bootloader计算APP区完整CRC的代码片段。
   
   
   • 确定它使用的起始地址：是否是严格的APP起始地址（绝对地址）。
   
   
   • 确定它使用的长度：是整个APP分区的大小（固定的），还是接收到的实际字节数？
   
   
   • 计算前的Flash操作： 是否在计算前等待Flash操作完成？是否需要解锁Flash读操作？
   
   
   • 如果使用了硬件CRC：
     
     
     
     • 初始化是否正确？
     
     
     • 是否在开始计算前重置了CRC寄存器（写入CRC_CR的RESET位）？
     
     
     • 数据是否按32位（字）写入？如果长度不是4字节对齐，最后一次写入需要特殊处理吗？
     
     
   
   
   
   

✅ 解决方法 (根据最常见的向量表偏移问题)

1. 
   

   修改Bootloader的CRC计算范围:

   
   

   // 假设:
   
   #define APP_START_ADDR        0x08010000 // APP区起始地址
   
   uint32_t app_actual_length = ...; // 通过Ymodem接收到的APP文件的实际字节数
   
   
   
   // 计算CRC的起始地址应该跳过最初的向量表偏移地址（通常是4字节）
   
   // 即计算范围应该是： APP_START_ADDR + 4 到 APP_START_ADDR + app_actual_length - 1
   
   // 或者更通用地：指向第一条指令（Reset_Handler）的地址开始计算。
   
   
   
   uint32_t crc_calculated = 0;
   
   uint32_t start_address_for_crc = APP_START_ADDR + 4; // 跳过前4字节（初始SP值）
   
   // 或者基于你的编译器，这个值可能是VTOR偏移量，确保你理解链接脚本
   
   
   
   // 使用实际接收长度(减去4字节，因为前4字节被跳过了)或者计算到start_address_for_crc + app_actual_length - 4
   
   uint32_t bytes_to_crc = app_actual_length - 4;
   
   
   
   // ... 调用你的CRC计算函数，从start_address_for_crc开始，计算bytes_to_crc长度的数据 ...

   
   


2. 
   

   正确使用实际接收长度:

   
   
   
   
   • 确保在Ymodem传输结束时，你准确记录并保存了接收到的文件总字节数app_actual_length。
   
   
   • 不要使用固定的APP分区大小（.ld文件中的长度）来计算CRC，除非你能保证传输的文件总是填满整个分区（通常不是）。
   
   
   
   


3. 
   

   保持CRC算法一致性:

   
   
   
   
   • 如果在PC端生成验证CRC（如烧录前的参考值），务必使用与Bootloader完全相同的CRC算法配置。
   
   
   • 在Bootloader中使用硬件CRC计算器时，严格按照默认或协议要求配置。
   
   
   
   


4. 
   

   合理处理强制升级:

   
   
   
   
   • 当前你的Bootloader在CRC验证失败后选择了"强制升级"（继续跳转），这对于允许降级或在某些应急场景下可能有用。
   
   
   • 但这存在风险：如果校验失败是由于Flash损坏、传输错误导致的APP不完整，强制运行可能导致系统死机。
   
   
   • 推荐做法：在调试阶段保留"强制升级"选项（通过按键或其它标志），但默认情况下校验失败则停止启动APP并回退到等待再次升级的状态，提高系统可靠性。毕竟能下载成功并不代表文件完全正确。
   
   
   
   

? 总结

你遇到的"CRC校验错误但升级成功"现象，核心问题大概率是Bootloader计算CRC时错误地包含了APP区前4字节的那个向量表偏移地址值（初始SP指针值）。这个值存在于Flash中供内核读取进行VTOR重定位，但它不是原始传输的.bin文件的组成部分。

✅ 解决方法： 修改Bootloader计算CRC的范围，使其从APP_START_ADDR + 4开始，长度为实际接收字节数 - 4（或者确保从第一条指令地址开始计算），确保计算范围与原始传输文件内容完全一致。同时加强调试信息输出以便验证。完成这些修改后，CRC校验应该就能正常通过了，同时保持可靠的文件完整性检查。