痞子衡嵌入式：可通过USBDevicePath来唯一指定i.MXRT设备进行ROM/Flashloader通信

  • Z时代
  • 2024-01-10
  • 分类：综合

编程

　　大家好，我是痞子衡，是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家介绍的是通过USB Device Path来唯一指定i.MXRT设备进行ROM/Flashloader通信。

　　i.MXRT系列高性能微控制器从2018年发布至今已有2年多了，如今这个家族系列已经完全开枝散叶了(RT500/600/1010/1020/1050/1060/1170)，型号从入门到高阶铺得挺齐全（当然仍在继续发展），很多i.MXRT客户项目也已经处于量产阶段了。

　　关于量产，除了使用第三方独立Flash烧录器/编程器之外，也可以使用恩智浦官方提供的配套上位机GUI工具软件（Mfgtool2 / MCUBootUtility / MCUBootFlasher / MCUX Secure Privisioning Tool 等）连接i.MXRT芯片进行在线量产。但是呢，还是有一些客户会选择自己设计量产脚本进行定制化批量下载操作。

　　说到定制化批量下载操作就离不开恩智浦官方提供的i.MXRT配套命令行工具(sdphost/blhost)，借助这两个命令行工具，我们就可以通过UART/USB口与I.MXRT ROM/Flashloader进行数据通信完成应用程序下载了，不需要额外硬件。

　　如果是串口下载，那板卡批量操作倒不会有什么问题，毕竟每个串口设备在PC上都会被分配到唯一的COM号。但是UART速度不太高，所以我们往往会选择USB高速下载，i.MXRT的USB下载主要支持USB-HID协议，配套命令行工具如果仅通过vid,pid来识别设备，那多块板卡操作肯定没法同时进行，因为所有板卡的vid,pid都是一样的，那该怎么办？痞子衡今天要介绍的USB Device Path就是解决这个问题的。

一、sdphost/blhost使用方法

　　i.MXRT系列中均有BootROM，BootROM里集成了上位机通信协议（i.MXRT1xxx是SDPHost协议，i.MXRTxxx是blhost协议），i.MXRT1xxx下载还需搭配Flashloader（Flashloader里上位机通信协议是blhost协议），因此与i.MXRT进行量产下载通信离不开sdphost/blhost工具。

　　关于sdphost/blhost工具用法，痞子衡写过详细介绍文章：《sdphost使用方法》、《blhost使用方法》。如果是单块板卡的操作，那么仅需vid,pid信息即可完成命令行操作，毕竟在PC端通过提供的vid,pid可以找到唯一的i.MXRT设备。

命令格式：sdphost.exe -u vid,pid -- command arg
命令示例：sdphost.exe -u 0x1fc9,0x0130 -- write-file 0x20002000 flashloader.bin
命令格式：blhost.exe -u vid,pid -- command arg
命令示例：blhost.exe -u 0x15a2,0x0073 -- write-memory 0x60000000 bt_image.bin

　　但是如果是多块板卡同时操作，仅仅vid,pid信息就不够用了，因为这些板卡的vid,pid是一样的，PC端没法具体识别脚本里的命令对应的是哪块板卡（所以可能会随机指定，但这样失去了意义，我们做不到精确控制下载每一块板卡），此时我们需要给命令行工具提供usb device path来代替usb vid,pid：

命令格式：sdphost.exe/sdphost.exe -u device_path -- command arg

二、什么是USB Device Path？

　　Windows操作系统通过一个“设备路径”来唯一“标识”接入系统中的USB设备/接口，这个"设备路径"就是USB Device Path。USB Device Path 常常被传入 Win32 的API函数 CreatFile() 来与USB设备建立通信。更多解释参见 Windows USB Device Path 。

三、获取USB Device Path的方法

　　现在的问题就是如何找到这个USB Device Path，我们以MIMXRT1020-EVK板卡为例来实战，将板卡调成SDP启动模式，将USB连接到PC后可在设备管理器里看到新枚举的 HID-compliant vendor-define device 设备，这就是BootROM里集成的USB通信功能在起作用。

3.1 借助pywinusb库

　　第一种方式是借助Windows经典的WinUSB库，WinUSB是从XP-SP2起微软提供的一个类似libusb与usb设备通信的中间件，通过它我们就不需要再费奏折的研究和编写USB驱动了。为了简便起见，我们不直接用C版本的WinUSB，而用下面的Python版本库pywinusb来替代：

  • pywinusb地址： https://pypi.org/project/pywinusb/

　　安装好Python以及pywinusb库后，执行下面非常简单的几句代码便可找到USB Device Path：

import pywinusb.hid as hid
vid = 0x1fc9
pid = 0x0130
_filter = hid.HidDeviceFilter(vendor_id = vid, product_id = pid)
hid_device = _filter.get_devices()
if len(hid_device) > 0:
    print(hid_device[0].device_path)

3.2 通过MCUBootFlasher工具

　　如果你不熟悉Python，觉得上一种方法麻烦，那么推荐你第二种方法，直接使用一次 MCUBootFlasher 工具，这个工具就是借助 USB Device Path 进行的多板卡量产操作。我们可以在工具GUI后面的控制台窗口里看到实际的命令序列，序列里有你想要的USB Device Path值：

3.3 看设备管理器和系统注册表

　　如果你觉得第二种方法还是麻烦，不想额外安装软件，得了，那就直接在Windows里查看吧。打开设备管理器，找到vid,pid是0x1fc9,0x0130（其他i.MXRT型号可能不是这个，具体查看芯片参考手册System Boot章节）的设备，右击属性里找到 Device instance path，别急，这还不是全部的USB Device Path。

　　在系统命令行里输入 "regedit" 打开系统注册表，在里面搜索 "HumanInterfaceDevice"，可以找到 {4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}，这是Windows本身对HID设备的类型标识（这个其实是确定的，记住就好，不用每次都查找一次）。

　　最终 USB Device Path 组成格式是：\?（第一部分，固定的）， hid#vid_1fc9&pid_0130#a&2eb8245&0&0000（第二部分，即Device instance path，用#替换）， #{4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}"（第三部分，HID类型标识值前加个#）。另外注意在脚本里写入此参数时需要用双引号括起来，即如下：

"\?hid#vid_1fc9&pid_0130#6&20AC856D&0&0000#{4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}"

　　至此，通过USB Device Path来唯一指定i.MXRT设备进行ROM/Flashloader通信痞子衡便介绍完毕了，掌声在哪里~~~

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