嵌入式项目推荐:IAP升级,OTA升级

在嵌入式开发中,如果你想让自己的项目更有“含金量”,IAP(In-Application Programming)升级OTA(Over-The-Air)升级是非常值得去做的两个方向。

一、IAP 升级项目

项目简介:IAP 是通过主程序(Bootloader)在设备运行时重新烧写用户程序(APP)的机制。它允许 MCU 不依赖外部烧录器,就能在运行中自我更新。

实现思路:

  1. Bootloader 与 APP 分区: 在 Flash 中划分两块区域,Bootloader 负责启动与更新,APP 负责正常运行。
  2. 通信接口选择: 一般使用 UART、USB 或 CAN 接口接收新固件数据。
  3. 校验机制: 通过 CRC 校验确保接收到的固件完整可靠。
  4. 跳转机制: 更新完成后,重定向中断向量表,跳转到 APP 起始地址执行。

项目亮点:

  • 熟悉 Flash 擦写、内存映射、向量表重定向等核心知识。
  • 可扩展为多种通信接口(如串口、CAN、以太网)版本。
  • 面试时能体现出对底层机制和系统安全性的理解。

全网最全面的嵌入式八股文专栏:https://www.nowcoder.com/creation/manager/columnDetail/mPZ4kk

二、OTA 升级项目

项目简介:OTA 是 IAP 的“网络版”,支持设备通过 Wi-Fi、4G、以太网等方式远程下载并更新固件,广泛用于物联网设备。

实现思路:

  1. 基础是 IAP: OTA 的底层更新仍然依赖 Bootloader。
  2. 通信层: 通过 MQTT、HTTP、TCP 等协议与服务器交互。
  3. 文件下载与存储: 将固件临时存放在外部 Flash 或 SD 卡中。
  4. 安全机制: 使用 AES/SM4 加密和签名校验防止篡改。
  5. 容灾机制: 若升级失败,可回滚到旧版本。

项目亮点:

  • 涉及网络通信、文件传输、安全校验、系统保护等多个层面。
  • 可与云平台结合,实现版本管理和设备远程维护。
  • 在简历上非常有吸引力,体现工程化与系统设计能力。

✅ 总结

IAP 升级

⭐⭐⭐

工业控制、汽车电子、设备维护

Flash 擦写、Bootloader、向量表重定向

OTA 升级

⭐⭐⭐⭐

物联网、智能家居、终端设备

网络协议、文件传输、安全机制、IAP

这两个项目一个偏底层、一个偏系统,非常适合用来展示你的嵌入式综合能力。如果你还没有能展示完整工程能力的项目,这两个,是最值得做的起点。

全部评论
老哥是做哪个行业的
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发布于 昨天 18:49 陕西
好久没弄过这个升级了
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发布于 11-13 18:51 陕西
蹲蹲面经
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发布于 11-13 14:36 北京
求项目细节
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发布于 11-13 14:36 北京

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一、关于看资料还是看视频以下仅代表笔者个人看法,仅供参考。笔者主要推荐通过资料进行学习,如果有不理解的地方再配合视频进行学习。因为笔者认为看资料的效率会更高,接收的知识更成体系,防止看了视频还是一知半解的状态。个人推荐的资料如下(以freertos为例): 《FreeRTOS开发手册》、《CM3权威指南》、 《嵌入式实时操作系统原理及应用》、 《FreeRTOS实时内核使用指南》《操作系统精髓与涉及原理》(这是本书,可自行购买);此处先把所有资料列出来,后续再讲解什么时候用到某个资料(有需要上述资料的同学,私信我即可领取)。除此之外,多说一点的是:个人建议先补好C语言基础知识和数据结构的基础知识再来学习RTOS。因为RTOS里边存在大量的指针高阶用法,如函数指针/指针函数/二维指针等;以及数据结构,最典型的就是链表,Freertos里边还涉及到环形链表。因此,先将这些基础打牢固,再来学RTOS的时候就更加水到渠成一些。二、RTOS学习路线0基础的同学建议按照以下步骤走:1、学习任务基础知识:先打开书《操作系统》 (百度也行)了解一下什么是操作系统?为什么要用操作系统?个人习惯是再用一个东西之前, 需要了解为什么。其次打开《 FreeRTOS开发手册》以及《freertos内核使用指南》,学习任务的基础知识。包括什么是任务、任务的几种状态、任务优先级、任务堆栈、TCB及简单了解任务的调度等。2、学习移植RTOS:还是打开Freertos开发手册,跟着教程一步一步移植操作系统。这里的移植不仅是让你把源码移植进工程里,还需要你明白如何进行相应的中端配置、移植文件的修改、 以及内核裁剪的系统配置(可能到这一步的时候,有些东西你不知道为什么,先不用管,后边学了原理再来看)。3、学习简单的rtos使用:打开Freertos内核使用指南或者freertos开发手册,学习rtos中API 的参数、作用、以及使用示例。这里的API至少了解任务的创建、删除、挂起、延时(至少知道延时的时候会发生任务调度)、信号量等。上述目的就是让你先学会用,用的过程中就会自然而然的出现问题,接下来就知道该去探究原理了。4、学习rtos原理:打开《CM3权威指南》,学习以下重点知识即可:第二章、第三章(寄存器组、control寄存器等)、第7章(SvC和PendSV重点、其他的也是重点)、第8章(Systick定时器是重点,其他的也是重点)、 第9章主要了解中断入栈时push进哪些寄存器、 取向量、更新寄存器、异常返回等内容即可。4.1、了解完CM3架构的基础知识后,打开《嵌入式实时操作系统原理及应用》,主要了解任务调度算法,学习任务到底是如何切换的,需深刻理解任务切换实际上为堆栈指针切换这句话。ps:笔者在小红书发布了freertos学习合集,也可以配合起来看看,其中发布了任务切换原理的视频讲解。5、看RTOS的源码:此时之前学习的c基础和数据结构基础就可以派上用场了。看源码可以直接在工程里打开代码看,也可以打开《FreeRTOS开发手册》,里边也有相关源码的解析。建议看源码的顺序按照以下来:创建任务函数--开启多任务调度函数(看一下任务切换原理的代码怎么实现的)--队列--信号量等(也可以配合freertos内核使用指南)接下来需要重点看的是systick中断函数以及delay函数源码,主要了解Systick怎么作为rtos 时钟使用的,delay函数怎么实现任务切换的, 任务如何从阻塞态到就绪态的、相对延时和绝对延时的区别等。ps:到这一步也可以选择做一些rtos项目帮助理解各个API的用法、原理。要做到分析代码的执行时序是怎样的。6、学习rtos 的内存管理以及空闲任务:FreertoS开发手册就有详细介绍,需要了解什么是内存碎片,各种内存管理方法的优缺点是什么、空闲任务的作用,此处也要去看源码怎么实现的。7、进阶:继续学习FreeRTOS的软件定时器、 低功耗Tickless模式及时间标志组等。了解清楚原理,如何使用,建议也分析一下源码,看如何实现的。最后,本次分享就到这里,上述只是笔者个人的一些建议,希望能给大家带来一定的参考。找不到上述资料的可私信我领取。
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