silicon labs平台通过串口升级固件方案

开发环境

• windows
• simplicity studio 5
• geck sdk 4.1

一 bootloader

新建BGAPI UART DFU工程

1. 工程新建完成以后看一下linkerfile.ld文件的flash和ram的配置跟自己的application工程是否对应得上
   
2. 配置串口波特率和引脚
   
3. 默认使用PB0进入bootloader模式，这里改成None
   

二 准备bt_host_uart_dfu.exe

geck sdk里面提供了bt_host_uart_dfu.exe的源码，但是需要自己编译。windows环境需要使用MinGW工具，linux使用make指令直接就可以编译出可执行文件。

2.1 安装MinGW

下载地址： https://sourceforge.net/projects/mingw-w64/files/

MinGW-W64-install.exe是在线安装，经常会提示错误，在这里建议直接下载x86_64-win32-seh。
下载完之后直接解压出来即可。

将bin的路径设置到环境变量Path中

在cmd界面中执行gcc -v，显示版本号说明安装成功。

2.2 编译

bt_host_uart_dfu的源码在gecko_sdk\app\bluetooth\example_host\bt_host_uart_dfu目录下
在该目录下使用shell power执行命令 mingw32-make 生成exe

不出意外在exe目录下生成了一个bt_host_uart_dfu.exe

三 升级

首先，当前固件需要能够接收串口发送过来的数据。

将bt_host_uart_dfu.exe 和 application.gbl放在同一个文件夹里面，在该文件夹下打开power shell执行如下指令

 .\bt_host_uart_dfu.exe -u COM14 -f -l 4 -b 115200 .\application.gbl

• -u指定串口号
• -f 表示禁止使用流控
• -l 4 指定log日志级别
• -b 指定波特率

特别注意：bt_host_uart_dfu.exe默认是开启流控的，如果你的bootloader没有开启流控，一定要加上-f参数，否者你会看到数据发出来了但是对方却怎么也收不到

bt_host_uart_dfu.exe 执行的最初会发送指令20 00 FF 02，固件收到这个数据之后就进入bootloader模式。

#define BOOTLOADER_RESET_REASON_BOOTLOAD      0x0202u
#define BOOTLOADER_RESET_SIGNATURE_VALID      0xF00Fu
#define SRAM_BASE                            (0x20000000UL) 
void bootloader_mode(void)
{BootloaderResetCause_t *cause = (BootloaderResetCause_t *) (SRAM_BASE);cause->reason = BOOTLOADER_RESET_REASON_BOOTLOAD;cause->signature = BOOTLOADER_RESET_SIGNATURE_VALID;CHIP_Reset();
}

之后不出意外就可以升级成功了。

四 改进bootloader

BGAPI默认是单区更新的，也就是bootloader会把收到的新固件直接覆盖掉原来的固件。如果在升级的过程中被中断了，那么设备将一直处于bootloader模式。

通过下面几步操作可以实现双区更新，并且升级过程被中断还可以启动老的固件。

1. 修改btl_bootloader.c的flashData函数

static void flashData(uint32_t address,uint8_t  data[],size_t   length)
{const uint32_t pageSize = (uint32_t)FLASH_PAGE_SIZE;//ching: 默认是写到了0x4000地址，这里改成0x5C000地址处，address传过来的地址默认以0x4000为基地址address += 360448;//0x5C000 - 0x4000 = 360448, 加360448偏移到0x5C000地址处// Erase the page if write starts at a page boundaryif (address % pageSize == 0UL) {flash_erasePage(address);}// Erase all pages that start inside the write rangefor (uint32_t pageAddress = (address + pageSize) & ~(pageSize - 1UL);pageAddress < (address + length);pageAddress += pageSize) {flash_erasePage(pageAddress);}flash_writeBuffer_dma(address, data, length, SL_GBL_MSC_LDMA_CHANNEL);
}

2. 修改btl_bootloader.c的bootload_applicationCallback函数

#define PACK_LEN  1024
/*** @ching:* @brief 将0x5C000地址处的固件全部搬运到0x4000地址处* @param length 已经接收到的新固件长度*/
static void install_application(uint32_t length)
{const uint32_t pageSize = (uint32_t)FLASH_PAGE_SIZE;uint32_t bak_address = 0x5C000;uint32_t write_address = 0x4000;uint8_t buffer[PACK_LEN];uint16_t seg = length / PACK_LEN;if(length % PACK_LEN){seg += 1;}LOGD("seg: %d\n", seg);for(int i = 0; i < seg; i++){LOGD("write_address: %08x\n", write_address);if(write_address % pageSize == 0){flash_erasePage(write_address);}memset(buffer, 0, PACK_LEN);memcpy(buffer, (uint32_t *)(bak_address + i * PACK_LEN), PACK_LEN);flash_writeBuffer(write_address, buffer, PACK_LEN);write_address += PACK_LEN;}
}
void bootload_applicationCallback(uint32_t address,uint8_t  data[],size_t   length,void     *context)
{static uint32_t app_length = 0;(void)context;//ching: 使用一个特殊的长度值来判断是否进行搬运工作if(length == 0xA5A5A5A5){//copy 0x5C000内容到0x4000 长度 app_lengthLOGD("all length: %d\n", app_length);install_application(app_length);app_length = 0;return;}// Check if addresses to write to are within writeable spaceif ((address < (uint32_t)(mainBootloaderTable->startOfAppSpace))|| ((address + length)> (uint32_t)(mainBootloaderTable->endOfAppSpace))) {BTL_DEBUG_PRINT("OOB 0x");BTL_DEBUG_PRINT_WORD_HEX(address);BTL_DEBUG_PRINT_LF();return;}//ching: 记录新固件的长度app_length += length;flashData(address, data, length);
}

4. 修改btl_comm_bgapi_common.c的bootloader_bgapi_communication_main函数
   当收到更新完成指令后调用applicationCallback回调并传入len = 0xA5A5A5A5

else if (command.header.class == BGAPI_PACKET_CLASS_SYSTEM) {// BGAPI System commandswitch (command.header.command) {case SYSTEM_RESET:LOGD("Reset request\n");//ching: 长度传0xA5A5A5A5，新固件已经接收完成，开始搬运工作parseCb->applicationCallback(0, NULL, 0xA5A5A5A5, NULL);break;

完成以上步骤之后，bootloader就实现了双区更新的功能。