概述

OTA（Over-The-Air Technology）即空中下載技術(shù)，利用OTA技術(shù)可以在不接觸（接線）的情況下對(duì)芯片程序進(jìn)行升級(jí)。AT32WB415的OTA是通過(guò)藍(lán)牙的方式實(shí)現(xiàn)的，利用芯片中的藍(lán)牙模塊（BLE）接收上位機(jī)發(fā)送的升級(jí)命令和程序代碼。OTA分為兩個(gè)部分，用戶可以選擇OTA升級(jí)BLE模塊APP，也可以選擇OTA升級(jí)MCU端。對(duì)于MCU端的升級(jí)參考了IAP功能的實(shí)現(xiàn)，需要在設(shè)計(jì)固件程序時(shí)編寫兩個(gè)項(xiàng)目代碼，第一個(gè)項(xiàng)目程序不執(zhí)行正常的功能操作，而只是通過(guò)串口接收程序或數(shù)據(jù)，執(zhí)行對(duì)第二部分代碼的更新；第二個(gè)項(xiàng)目代碼才是真正的功能代碼。

AT32WB415 OTA程序設(shè)計(jì)

地址分布

表1. 地址分布

注：mcu bootloader區(qū)域最后一個(gè)扇區(qū)，用于存放防止升級(jí)過(guò)程掉電的flag，用戶編譯修改bootloader時(shí)，要保證不覆蓋flag的地址。

上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)

為了方便用戶開(kāi)發(fā)，本應(yīng)用指南提供了可用于AT32WB415升級(jí)的上位機(jī)OTA軟件，其主要包括掃描、連接藍(lán)牙設(shè)備，獲取設(shè)備信息，打開(kāi)并下載OTA文件等。軟件流程如下：1) 掃描并連接設(shè)備2) 調(diào)用FFC0服務(wù)中的FFC1特征，發(fā)送0x00，等待BLE端回復(fù)設(shè)備信息數(shù)據(jù)，共10bytes，包括2 bytes app版本號(hào)，2 bytes app長(zhǎng)度，4 bytes uid，2 bytes rom版本號(hào)；3) 選擇下載的bin文件，再次調(diào)用FFC1特征，發(fā)送bin文件頭部信息，共16 bytes，等待BLE端接收該信息，并返回2 bytes數(shù)據(jù)，返回值為0x0000；4) 調(diào)用FFC2特征，開(kāi)始發(fā)送bin文件，每次發(fā)送18 bytes，包括2 bytes block number和16 byts bin文件數(shù)據(jù)，當(dāng)block number等于bin文件頭部信息中的bit[6:7]/4時(shí)，傳輸完成5) 調(diào)用FFC1特征發(fā)送0x5AA5，請(qǐng)求BLE返回OTA結(jié)果，如果返回0，則持續(xù)發(fā)送0x5AA5，如果返回非0值，則發(fā)送0xA55A提示BLE進(jìn)行復(fù)位。BLE端返回值含義：— 0x0000：正在進(jìn)行OTA— 0xFFF0：成功— 0xFFF1：錯(cuò)誤— 0xFFF2：超時(shí)— 其他值：返回值錯(cuò)誤程序執(zhí)行整體流程框圖如下：圖1. 上位機(jī)程序執(zhí)行流程

BEE模塊軟件設(shè)計(jì)

對(duì)于BLE模塊部分的軟件設(shè)計(jì)，boot&stack code部分無(wú)需修改，軟件設(shè)計(jì)都在app code。主要包含了以下內(nèi)容：1) 接收上位機(jī)藍(lán)牙數(shù)據(jù)2) 對(duì)藍(lán)牙接收到的bin文件進(jìn)行分析，在bin檔頭部包含了app版本、rom版本、uid等內(nèi)容3) 判斷app版本號(hào)，app_version>0x8000，則用于MCUapp升級(jí)，否則用于BLE模塊app升級(jí)4) MCU app升級(jí)時(shí)，先發(fā)送0xa55a5aa5到MCU，提示其復(fù)位芯片，進(jìn)入bootloader程序，然后通過(guò)串口將接收到的藍(lán)牙數(shù)據(jù)發(fā)送給MCU5) BLE模塊app升級(jí)時(shí)，直接將接收到的數(shù)據(jù)寫入flash中OTA數(shù)據(jù)存放區(qū)域6) 等待發(fā)送完成，復(fù)位BLE模塊程序執(zhí)行整體流程框圖如下：圖2. BLE程序執(zhí)行流程

MCU軟件設(shè)計(jì)

MCU軟件設(shè)計(jì)分為Bootloader和App兩部分，應(yīng)用在App中執(zhí)行，升級(jí)過(guò)程在bootloader中執(zhí)行。Bootloader功能包含：1) 讀取flash中的標(biāo)志判斷是否需要更新app2)如果無(wú)需更新則直接跳轉(zhuǎn)app執(zhí)行，需要更新則繼續(xù)執(zhí)行下面的操作3) 接收BLE模塊發(fā)送的串口數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)保存至mcu ota code區(qū)域4) 數(shù)據(jù)接收完成后將OTA數(shù)據(jù)搬運(yùn)至mcu app code區(qū)域并跳轉(zhuǎn)至app執(zhí)行App功能包含：1) 清除flash中的OTA更新標(biāo)志2) 運(yùn)行app功能代碼（IO翻轉(zhuǎn)）3) 串口持續(xù)監(jiān)測(cè)是否收到OTA升級(jí)命令（0xa55a5aa5）程序執(zhí)行整體流程框圖如下：圖3. MCU程序執(zhí)行流程

一、bootloader project設(shè)置

1) Keil設(shè)置圖4. bootloader project中address 4在Keil設(shè)置2) bootloader源程序修改Iap.h文件中圖5. bootloader project中address 5在程序中設(shè)置

二、app project設(shè)置

IAP demo提供了2個(gè)app程序供測(cè)試用，皆以address 5（0x800 4000）為起始地址。app1 LED3閃爍，app2 LED4閃爍。以app2為例，設(shè)計(jì)步驟如下：1) Keil工程設(shè)置圖6. app project中address 5在Keil設(shè)置2) app1源程序設(shè)置圖7. app project向量表偏移在程序中設(shè)置3) 編輯generate_app.bat批處理文件文件中的“-v 0x8002”為app程序版本號(hào)，可配置為0x8000-0Xffff范圍內(nèi)的任意值。4) 編譯生成bin文件通過(guò)User選項(xiàng)卡，設(shè)置編譯后調(diào)用fromelf.exe，根據(jù)axf文件生成bin文件，然后設(shè)置調(diào)用encrypt_app.bat批處理文件，生成OTA升級(jí)所需的bin文件。

通過(guò)以上3個(gè)步驟，我們就可以得到一個(gè)APP程序，將bin文件添加到OTA上位機(jī)軟件即可實(shí)現(xiàn)app程序的更新。

如果在設(shè)計(jì)app code過(guò)程中需要對(duì)app project進(jìn)行單獨(dú)調(diào)試，請(qǐng)按照以下操作a)先下載bootloader工程b)再調(diào)試app工程PS. “通過(guò)PC上位機(jī)OTA升級(jí)”及”通過(guò)Android APP OTA升級(jí)”案例可點(diǎn)擊文末”閱讀原文”查看AN0144關(guān)于雅特力雅特力科技于2016年成立，是一家致力于推動(dòng)全球市場(chǎng)32位微控制器(MCU)創(chuàng)新趨勢(shì)的芯片設(shè)計(jì)公司，專注于ARM Cortex-M4/M0+的32位微控制器研發(fā)與創(chuàng)新，全系列采用55nm先進(jìn)工藝及ARM Cortex-M4高效能或M0+低功耗內(nèi)核，締造M4業(yè)界最高主頻288MHz運(yùn)算效能，并支持工業(yè)級(jí)別芯片工作溫度范圍（-40°~105°）。雅特力目前已累積相當(dāng)多元的終端產(chǎn)品成功案例：如微型打印機(jī)、掃地機(jī)、光流無(wú)人機(jī)、熱成像儀、激光雷達(dá)、工業(yè)縫紉機(jī)、伺服驅(qū)控、電競(jìng)周邊市場(chǎng)、斷路器、ADAS、T-BOX、數(shù)字電源、電動(dòng)工具等終端設(shè)備應(yīng)用，廣泛地覆蓋5G、物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)、商務(wù)及工控等領(lǐng)域。