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）的情況下對芯片程序進行升級。AT32WB415的OTA是通過藍牙的方式實現(xiàn)的，利用芯片中的藍牙模塊（BLE）接收上位機發(fā)送的升級命令和程序代碼。OTA分為兩個部分，用戶可以選擇OTA升級BLE模塊APP，也可以選擇OTA升級MCU端。對于MCU端的升級參考了IAP功能的實現(xiàn)，需要在設(shè)計固件程序時編寫兩個項目代碼，第一個項目程序不執(zhí)行正常的功能操作，而只是通過串口接收程序或數(shù)據(jù)，執(zhí)行對第二部分代碼的更新；第二個項目代碼才是真正的功能代碼。

AT32WB415 OTA程序設(shè)計

地址分布

表1. 地址分布

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

上位機軟件設(shè)計

為了方便用戶開發(fā)，本應(yīng)用指南提供了可用于AT32WB415升級的上位機OTA軟件，其主要包括掃描、連接藍牙設(shè)備，獲取設(shè)備信息，打開并下載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，2 bytes app長度，4 bytes uid，2 bytes rom版本號；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block number等于bin文件頭部信息中的bit[6:7]/4時，傳輸完成5) 調(diào)用FFC1特征發(fā)送0x5AA5，請求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進行復(fù)位。BLE端返回值含義：— 0x0000：正在進行OTA— 0xFFF0：成功— 0xFFF1：錯誤— 0xFFF2：超時— 其他值：返回值錯誤程序執(zhí)行整體流程框圖如下：圖1. 上位機程序執(zhí)行流程

BEE模塊軟件設(shè)計

對于BLE模塊部分的軟件設(shè)計，boot&stack code部分無需修改，軟件設(shè)計都在app code。主要包含了以下內(nèi)容：1) 接收上位機藍牙數(shù)據(jù)2) 對藍牙接收到的bin文件進行分析，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，app_version>0x8000，則用于MCUapp升級，否則用于BLE模塊app升級4) MCU app升級時，先發(fā)送0xa55a5aa5到MCU，提示其復(fù)位芯片，進入bootloader程序，然后通過串口將接收到的藍牙數(shù)據(jù)發(fā)送給MCU5) BLE模塊app升級時，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

MCU軟件設(shè)計分為Bootloader和App兩部分，應(yīng)用在App中執(zhí)行，升級過程在bootloader中執(zhí)行。Bootloader功能包含：1) 讀取flash中的標志判斷是否需要更新app2)如果無需更新則直接跳轉(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更新標志2) 運行app功能代碼（IO翻轉(zhuǎn)）3) 串口持續(xù)監(jiān)測是否收到OTA升級命令（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app程序供測試用，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，可配置為0x8000-0Xffff范圍內(nèi)的任意值。4) 編譯生成bin文件通過User選項卡，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升級所需的bin文件。

通過以上3個步驟，我們就可以得到一個APP程序，將bin文件添加到OTA上位機軟件即可實現(xiàn)app程序的更新。

如果在設(shè)計app code過程中需要對app project進行單獨調(diào)試，請按照以下操作a)先下載bootloader工程b)再調(diào)試app工程PS. “通過PC上位機OTA升級”及”通過Android APP OTA升級”案例可點擊文末”閱讀原文”查看AN0144關(guān)于雅特力雅特力科技于2016年成立，是一家致力于推動全球市場32位微控制器(MCU)創(chuàng)新趨勢的芯片設(shè)計公司，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運算效能，并支持工業(yè)級別芯片工作溫度范圍（-40°~105°）。雅特力目前已累積相當多元的終端產(chǎn)品成功案例：如微型打印機、掃地機、光流無人機、熱成像儀、激光雷達、工業(yè)縫紉機、伺服驅(qū)控、電競周邊市場、斷路器、ADAS、T-BOX、數(shù)字電源、電動工具等終端設(shè)備應(yīng)用，廣泛地覆蓋5G、物聯(lián)網(wǎng)、消費、商務(wù)及工控等領(lǐng)域。