概述
OTA(Over-The-Air Technology)即空中下载技术,利用OTA技术可以在不接触(接线)的情况下对芯片程序进行升级。AT32WB415的OTA是通过蓝牙的方式实现的,利用芯片中的蓝牙模块(BLE)接收上位机发送的升级命令和程序代码。OTA分为两个部分,用户可以选择OTA升级BLE模块APP,也可以选择OTA升级MCU端。对于MCU端的升级参考了IAP功能的实现,需要在设计固件程序时编写两个项目代码,第一个项目程序不执行正常的功能操作,而只是通过串口接收程序或数据,执行对第二部分代码的更新;第二个项目代码才是真正的功能代码。
AT32WB415 OTA程序设计
地址分布
表1. 地址分布
注:mcu bootloader区域最后一个扇区,用于存放防止升级过程掉电的flag,用户编译修改bootloader时,要保证不覆盖flag的地址。
上位机软件设计
为了方便用户开发,本应用指南提供了可用于AT32WB415升级的上位机OTA软件,其主要包括扫描、连接蓝牙设备,获取设备信息,打开并下载OTA文件等。软件流程如下:
1) 扫描并连接设备
2) 调用FFC0服务中的FFC1特征,发送0x00,等待BLE端回复设备信息数据,共10 bytes,包括2 bytes app版本号,2 bytes app长度,4 bytes uid,2 bytes rom版本号;
3) 选择下载的bin文件,再次调用FFC1特征,发送bin文件头部信息,共16 bytes,等待BLE端接收该信息,并返回2 bytes数据,返回值为0x0000;
4) 调用FFC2特征,开始发送bin文件,每次发送18 bytes,包括2 bytes block number和16 byts bin文件数据,当block number等于bin文件头部信息中的bit[6:7]/4时,传输完成
5) 调用FFC1特征发送0x5AA5,请求BLE返回OTA结果,如果返回0,则持续发送0x5AA5,如果返回非0值,则发送0xA55A提示BLE进行复位。BLE端返回值含义:
— 0x0000:正在进行OTA
— 0xFFF0:成功
— 0xFFF1:错误
— 0xFFF2:超时
— 其他值:返回值错误
程序执行整体流程框图如下:
图1. 上位机程序执行流程
BEE模块软件设计
对于BLE模块部分的软件设计,boot&stack code部分无需修改,软件设计都在app code。主要包含了以下内容:
1) 接收上位机蓝牙数据
2) 对蓝牙接收到的bin文件进行分析,在bin档头部包含了app版本、rom版本、uid等内容
3) 判断app版本号,app_version>0x8000,则用于MCU app升级,否则用于BLE模块app升级
4) MCU app升级时,先发送0xa55a5aa5到MCU,提示其复位芯片,进入bootloader程序,然后通过串口将接收到的蓝牙数据发送给MCU
5) BLE模块app升级时,直接将接收到的数据写入flash中OTA数据存放区域
6) 等待发送完成,复位BLE模块程序执行整体流程框图如下:
图2. BLE程序执行流程
MCU软件设计
MCU软件设计分为Bootloader和App两部分,应用在App中执行,升级过程在bootloader中执行。Bootloader功能包含:
1) 读取flash中的标志判断是否需要更新app
2) 如果无需更新则直接跳转app执行,需要更新则继续执行下面的操作
3) 接收BLE模块发送的串口数据,将数据保存至mcu ota code区域
4) 数据接收完成后将OTA数据搬运至mcu app code区域并跳转至app执行
App功能包含:
1) 清除flash中的OTA更新标志
2) 运行app功能代码(IO翻转)
3) 串口持续监测是否收到OTA升级命令(0xa55a5aa5)
程序执行整体流程框图如下:
图3. MCU程序执行流程
一、 bootloader project设置
1) Keil设置
图4. bootloader project中address 4在Keil设置
2) bootloader源程序修改Iap.h文件中
图5. bootloader project中address 5在程序中设置
二、app project设置
IAP demo提供了2个app程序供测试用,皆以address 5(0x800 4000)为起始地址。app1 LED3闪烁,app2 LED4闪烁。以app2为例,设计步骤如下:
1) Keil工程设置
图6. app project中address 5在Keil设置
2) app1源程序设置
图7. app project向量表偏移在程序中设置
3) 编辑generate_app.bat批处理文件
文件中的“-v 0x8002”为app程序版本号,可配置为0x8000-0Xffff范围内的任意值。
4) 编译生成bin文件
通过User选项卡,设置编译后调用fromelf.exe,根据axf文件生成bin文件,然后设置调用encrypt_app.bat批处理文件,生成OTA升级所需的bin文件。
通过以上3个步骤,我们就可以得到一个APP程序,将bin文件添加到OTA上位机软件即可实现app程序的更新。
如果在设计app code过程中需要对app project进行单独调试,请按照以下操作
a) 先下载bootloader工程
b) 再调试app工程
PS. “通过PC上位机OTA升级”及”通过Android APP OTA升级”案例可点击此处查看AN0144。
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