USB Device Path在多板卡批量下載時(shí)的應(yīng)用

撞上電子

大家好，我是痞子衡，是正經(jīng)搞技術(shù)的痞子。今天痞子衡給大家介紹的是通過USB Device Path來唯一指定i.MXRT設(shè)備進(jìn)行ROM/Flashloader通信。
- s0 L. x, E" v- [: G4 ]4 hi.MXRT系列高性能微控制器從2018年發(fā)布至今已有2年多了，如今這個(gè)家族系列已經(jīng)完全開枝散葉了(RT500/600/1010/1020/1050/1060/1170)，型號(hào)從入門到高階鋪得挺齊全（當(dāng)然仍在繼續(xù)發(fā)展），很多i.MXRT客戶項(xiàng)目也已經(jīng)處于量產(chǎn)階段了。
關(guān)于量產(chǎn)，除了使用第三方獨(dú)立Flash燒錄器/編程器之外，也可以使用恩智浦官方提供的配套上位機(jī)GUI工具軟件（Mfgtool2 / MCUBootUtility / MCUBootFlasher / MCUX Secure Privisioning Tool 等）連接i.MXRT芯片進(jìn)行在線量產(chǎn)。但是呢，還是有一些客戶會(huì)選擇自己設(shè)計(jì)量產(chǎn)腳本進(jìn)行定制化批量下載操作。
說到定制化批量下載操作就離不開恩智浦官方提供的i.MXRT配套命令行工具(sdphost/blhost)，借助這兩個(gè)命令行工具，我們就可以通過UART/USB口與I.MXRT ROM/Flashloader進(jìn)行數(shù)據(jù)通信完成應(yīng)用程序下載了，不需要額外硬件。
如果是串口下載，那板卡批量操作倒不會(huì)有什么問題，畢竟每個(gè)串口設(shè)備在PC上都會(huì)被分配到唯一的COM號(hào)。但是UART速度不太高，所以我們往往會(huì)選擇USB高速下載，i.MXRT的USB下載主要支持USB-HID協(xié)議，配套命令行工具如果僅通過vid,pid來識(shí)別設(shè)備，那多塊板卡操作肯定沒法同時(shí)進(jìn)行，因?yàn)樗�有板卡的vid,pid都是一樣的，那該怎么辦？痞子衡今天要介紹的USB Device Path就是解決這個(gè)問題的。
. Y9 q# S, ]! C9 J; N: r. A一、sdphost/blhost使用方法i.MXRT系列中均有BootROM，BootROM里集成了上位機(jī)通信協(xié)議（i.MXRT1xxx是SDPHost協(xié)議，i.MXRTxxx是blhost協(xié)議），i.MXRT1xxx下載還需搭配Flashloader（Flashloader里上位機(jī)通信協(xié)議是blhost協(xié)議），因此與i.MXRT進(jìn)行量產(chǎn)下載通信離不開sdphost/blhost工具。
1 g- k% U; _  c9 n關(guān)于sdphost/blhost工具用法，痞子衡寫過詳細(xì)介紹文章：《sdphost使用方法》、《blhost使用方法》。如果是單塊板卡的操作，那么僅需vid,pid信息即可完成命令行操作，畢竟在PC端通過提供的vid,pid可以找到唯一的i.MXRT設(shè)備。
+ ^9 u6 c& V# d7 Y! H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
2 X7 Y1 C7 y: J, f; p" c8 v命令格式：blhost.exe -u vid,pid -- command arg
* W% R2 i  p6 A# u, {命令示例：blhost.exe -u 0x15a2,0x0073 -- write-memory 0x60000000 bt_image.bin
但是如果是多塊板卡同時(shí)操作，僅僅vid,pid信息就不夠用了，因?yàn)檫@些板卡的vid,pid是一樣的，PC端沒法具體識(shí)別腳本里的命令對(duì)應(yīng)的是哪塊板卡（所以可能會(huì)隨機(jī)指定，但這樣失去了意義，我們做不到精確控制下載每一塊板卡），此時(shí)我們需要給命令行工具提供usb device path來代替usb vid,pid：
命令格式：sdphost.exe/sdphost.exe -u device_path -- command arg
+ n# P; E2 w/ A% v二、什么是USB Device Path？Windows操作系統(tǒng)通過一個(gè)“設(shè)備路徑”來唯一“標(biāo)識(shí)”接入系統(tǒng)中的USB設(shè)備/接口，這個(gè)"設(shè)備路徑"就是USB Device Path。USB Device Path 常常被傳入 Win32 的API函數(shù) CreatFile() 來與USB設(shè)備建立通信。更多解釋參見 Windows USB Device Path 。
# ]; o9 e) r. c' L7 B; L4 K' L0 d三、獲取USB Device Path的方法現(xiàn)在的問題就是如何找到這個(gè)USB Device Path，我們以MIMXRT1020-EVK板卡為例來實(shí)戰(zhàn)，將板卡調(diào)成SDP啟動(dòng)模式，將USB連接到PC后可在設(shè)備管理器里看到新枚舉的 HID-compliant vendor-define device 設(shè)備，這就是BootROM里集成的USB通信功能在起作用。
3.1 借助pywinusb庫(kù)第一種方式是借助Windows經(jīng)典的WinUSB庫(kù)，WinUSB是從XP-SP2起微軟提供的一個(gè)類似libusb與usb設(shè)備通信的中間件，通過它我們就不需要再費(fèi)奏折的研究和編寫USB驅(qū)動(dòng)了。為了簡(jiǎn)便起見，我們不直接用C版本的WinUSB，而用下面的Python版本庫(kù)pywinusb來替代：
( F9 ~3 K1 r9 H3 f/ F/ l' M; q

pywinusb地址：https://pypi.org/project/pywinusb/安裝好Python以及pywinusb庫(kù)后，執(zhí)行下面非常簡(jiǎn)單的幾句代碼便可找到USB Device Path：
import pywinusb.hid as hid
  L7 d; W# A1 x& D* F4 z2 w( q. evid = 0x1fc9
pid = 0x0130
_filter = hid.HidDeviceFilter(vendor_id = vid, product_id = pid)
3 t" G3 f+ H- ^! {, a7 ?  chid_device = _filter.get_devices()
6 x% y8 F3 B% x% y4 n* ]7 ^1 \if len(hid_device) > 0:
    print(hid_device[0].device_path)
3.2 通過MCUBootFlasher工具如果你不熟悉Python，覺得上一種方法麻煩，那么推薦你第二種方法，直接使用一次 MCUBootFlasher 工具，這個(gè)工具就是借助 USB Device Path 進(jìn)行的多板卡量產(chǎn)操作。我們可以在工具GUI后面的控制臺(tái)窗口里看到實(shí)際的命令序列，序列里有你想要的USB Device Path值：