Nordic--nrf52832--DFU（一）

nRF52832 空中升级 DPU 的概念 ：

 在做 BLE 应用开发时，很多时候需要对应用程序进行升级，来修复一些 bug 或者进行功能升级。nRF52832 支持固件无线（低功耗蓝牙方式）升级，对当前的应用程序进行更新。用户可以通过 Iphone 手机（Iphone4 以上）、Windows 系统的电脑、安卓 4.3及以上支持蓝牙 4.0 的手机，配合 Nordic Semiconductor 的相关软件工具，对 nRF52832设备进行 OTA 固件升级。如下图所示：

上图首先通过云端将需要升级的固件文件下发到手机 APP，由手机端 APP 触发升级流程。下面的内容我们就来涉及这几个问题。

DFU 的 的 Flash 空间布局详解：

协议栈和 bootloader 升级

 下图是 SDK11 的 FLASH 的内部空间布局， 我们主要谈与早期协议栈版本的区别。早期nRF5x芯片在flash操作上有个限制，为了保护softdevice协议栈不被破坏，它禁止了应用程序 app 调用 flash 操作函数去读写协议栈区。所以早期的升级是无法更新softdevice 的，所以之前那篇讲义讲 6.0 协议栈的时候只谈到了应用程序的更新。

 为了实现 softdevice 的升级 Nordic 官方推出了新的 softdevice 7.0 之后的版本，在协议栈 sd 下面有一个 MBR，用来升级 sd 协议栈和 bootloader 时候用的。升级协议栈和bootloader 的过程如下图所示：

图中，OTG 升级的时候，首先把 app 应用程序区里的应用程序擦除,变成空的 free,然后把新的协议栈和新的 bootloader 写入到应用程序区。最好通过调用 MBR 中的 Flash操作函数实现两个部分的更新，而 MBR 区是受保护的，不会变化。
空间分配如下：
SoftDevice/MBR ： 用 于 存 放 SoftDevice ， 存 储 空 间 地 址 范 围 ：0x00000000+MBR+SoftDevice。
Appcation Area：用于存放应用程序代码（Bank0）、待升级应用程序（Bank1）和私有数据、DFU Bootloader 代码。

各个存储区域划分的请查处不同协议栈版本的说明，图示所示为协议栈 S132 SoftDevice v2.0.0-7.alpha：

应用程序升级

应用程序升级分两类：

1：Dual Bank Flash 布局

如图所示：Dual-bank 在更新过程中会先将新的 app 放在 falsh 中，等全部接收完了。然后会检验收到的 app 是否有效，如果有效就替换掉现有的 app。这样即使新的app 是无效的，至少还有旧的 app 可以运行。

2.Single Bank Flash 布局

 Single-bank 模式是在更新过程中就直接开始用新的 app 覆盖旧的，因为不需要在 falsh 中放两个 app，这种情况可以更新更大的 app，缺点是一旦传输错误。会导致新旧 app 都无法使用了。

 可以对比下前面的 bootloader 和 sd 的更新只能用 dual-bank 模式，因为使用single_bank 模式，一旦传输错误设备就无法启动了,就只能通过 flash 工具重新烧写了。而应用程序更新 dual 或 single 模式都可以。即使出错设备因为 bootloader 还在就可以再下载 app。

DPU 的运行原理

 在 nRF52832 中，我们确定使用 Dual bank 的方式进行 OTG 升级,也就是称为DFU。设备烧录了 bootloader 程序后，设备会工作在 DFU 模式，这时可以使用手机 DFU工具或者 PC 端的 Master Control Panel 软件（配合 dongle）对设备进行 DFU 操作。设备上电完成后，系统会先运行 bootloader，bootloader 会判断在 bank0、是否有应用程序。如果在 bank0 中有应用程序，bootloader 会去执行应用程序，否则系统会一直处在 DFU 模式，等待应用程序更新。系统的执行流程框架图如下图所示：

1.在升级程序之前，当前的应用程序存放在 Bank 0，此时 Bank 1 的存储空间未被使用。

2.Bootloader 进入 DFU 模式会将 Bank 1 区域擦除，用于存放将要升级的应用程序数据，只有接收的数据校验成功，才会去擦除 Bank0 的程序，这可以确保当升级程序失败时，旧的应用程序还可以正常运行，不至于系统停止运行。

3.将接收到的新应用程序的数据包写入 Bank 1。

4.完成将待升级的应用程序完成写入 Bank 1 中后，新应用程序和旧的应用程序都会存在 Flash 存储空间中，这样可以确保当新的应用程序无法启动时，还可以运行旧的应用程序。

5.待新接收的数据检验成功后，Bank 0 中的旧应用程序会被擦除。

6.将 Bank 1 中的数据拷贝到 Bank 0 也是激活新应用程序的一部分。

7.完成 Bank 1 到 Bank 0 数据的拷贝后，会开始运行 Bank0 的应用程序。Bank 1 中数据不会被擦除，等待再次进入 bootloaderDFU 模式才擦除 Bank1 数据。

8.如果设置了将旧应用程序的数据保留，新的应用程序会将其数据在原有数据存储空间上叠加存储，不会覆盖。这就是 single Bank 和 Dual Bank 的区别了。

DFU升级文件的生成

首先需要准备两个工程，一个是 BOOTLOAD 工
程，一个是带 DFU 的应用工程。