【BLE】CC2541之OAD

一、简介

本篇以SimpleBLEPeripheral工程为例，介绍如何进行OAD升级。

二、实验平台

协议栈版本：BLE-CC254x-1.4.0

编译软件： IAR 8.20.2

硬件平台： Smart RF开发板、USB Dongle

PC软件： BLE Device Monitor

三、版权声明

博主：甜甜的大香瓜

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四、CC2541的OAD简介

1、什么是OAD？

答：Over-the-Air Download（空中下载），也就是可以不借助CC Ddebugger等有线方式、而通过蓝牙方式下载新的固件。

2、OAD相关的常见缩写含义？

答：

3、为什么工程中需要OAD?

答：通过OAD，可以不用板子上预留CC Ddebugger的IO口，大大缩小板子的体积。

同时空中升级给用户提供了方便、听起来也很牛逼的样子，OAD是未来升级固件的趋势。

4、OAD原理是什么？

答：

长话短说，如上图。

左端：可以是“PC+USB Dongle”、“IOS”，本篇使用的方式就是“PC+USB Dongle”。

右端：是待升级的CC2541目标板。最下层到最上层分别是“bootloader（启动代码）”、“ImageA（代码A）”、“ImageB（代码B）”

1）第一次下代码时，先通过CC Debugger下载BIM，再通过CC Debugger下载ImageA。当需要升级时，ImageA作为桥梁，通过OAD下载ImageB。

2）当需要更新ImageC时，则把ImageB当做桥梁，将ImageA更换为ImageC。

以此类推，ImageA与ImageB轮流被新的代码替换。

5、OAD过程中需要注意什么？

答：

1）目标板中有三段代码：BIM/BEM、ImageA、ImageB，而代码空间只有256K，因此ImageA和ImageB应当尽量小。

2）借助ImageA下载ImageB时，必须把ImageA的DEFAULT_ENABLE_UPDATE_REQUEST改为FALSE，否则会影响OAD传输，如下图会弹出各种错误。

3）OAD只能传输bin文件，因此第一次下代码时BIM/BEM、ImageA都是生成hex即可下载，而ImageB则需要生成bin文件通过BLE Device Monitor传输。

4）下载BIM/BEM时可以全片擦除，而下载ImageA时不可全片擦除，必须保留BIM/BEM的代码。

五、OAD第一次升级步骤

1、Smart RF通过CC Debugger下载BIM

工程路径：C:\Texas Instruments\BLE-CC254x-1.4.0\Projects\ble\util\BIM\cc254x

2、Smart RF通过CC Debugger下载ImageA

1）新建配置

Project->Edit Configurations->New

填入配置名称，并且基于原有的CC2541配置。

2）选择最新添加的GUA-CC2541-OAD-ImgA，rebuild all确保工程是正确的。

3）修改IAR配置1

4）修改IAR配置2

填入："$PROJ_DIR$\..\..\common\cc2540\cc254x_ubl_pp.bat" "$PROJ_DIR$" "ProdUBL" "$PROJ_DIR$\GUA-CC2541-OAD-ImgA\Exe\SimpleBLEPeripheral"

注意！每个双引号之间只能有1个空格，不能有任何其他东西（如回车、两个空格等）。

同时注意路径中的“GUA-CC2541-OAD-ImgA”。

5）修改IAR配置3

填入：$PROJ_DIR$\..\..\common\CC2540\cc254x_f256_imgA.xcl

6）修改IAR配置4

改成与上图完全一样就好。

7）修改IAR配置5

8）修改代码1

将此三个文件编译进工程中。

编译方法：IAR中的文件都可以选择“编译”或“不编译”。打叉的文件是不编译的，如果工程中需要编译它，可以点击该文件右键——Options——把Exclude form build的勾去除。

9）修改代码2（SimpleBLEPeripheral.c中）

  SimpleProfile_AddService( GATT_ALL_SERVICES );  // Simple GATT Profile
#if defined FEATURE_OAD
  VOID OADTarget_AddService();                    // OAD Profile
#endif

添加OAD服务的代码（协议栈默认已有）。

10）修改代码3（SimpleBLEPeripheral.c中）

#if defined FEATURE_OAD
  #include "oad.h"
  #include "oad_target.h"
#endif

添加OAD服务的头文件（协议栈默认已有）。

11）修改代码4（SimpleBLEPeripheral.c中）

// Whether to enable automatic parameter update request when a connection is formed
#define DEFAULT_ENABLE_UPDATE_REQUEST         FALSE//TRUE

下载时需将更新参数请求功能关闭，否则会影响OAD。

12）rebuild all，并通过IAR的debug将ImageA下载进Smart RF中。

此时Smart RF中就有BIM和ImageA了。

3、生成ImageB的bin文件

1）新建配置

Project->Edit Configurations->New

注意，这里的名称与基于的配置，都与之前不一样。

这里ImageB配置以ImageA配置为基准，只做少量修改。

2）修改IAR配置1

2）修改IAR配置2

3）修改IAR配置3

4）修改IAR配置4

此步骤为了生成sim文件，后续可以将sim文件转换成bin文件。

5）修改代码（buildConfig.cfg）

// OAD Image Version (0x0000-0x7FFF)
-DOAD_IMAGE_VERSION=0x0004

修改ImageB的版本号为0x0002，以示与ImageA的0x0000版本号的区别。

6）修改工程中的批处理文件cc254x_ubl_pp.bat

@echo off
%~d1
chdir %1\..\..\common\cc2540
start cc254x_ubl_pp.js %2 %3 %4 %5

根据自己的工程找到对应的位置，我的工程该文件位置如下

E:\BLE-CC254x-1.4.0\Projects\ble\common\cc2540\

通过文本编辑器编辑该批处理文件。

注：如果不做此步，很可能无法生成bin。

详情见http://e2e.ti.com/support/wireless_connectivity/f/538/t/314089

7）rebuild all工程，编译后在调试信息窗口无error即可，弹窗的错误是因为还没有产生 sim 文件，点OK不管它。

此时，在自己的工程中就已经生成了bin文件

4、用USB Dongle下载TI的HostTestRelease工程代码。

5、通过BLE Device Monitor下载ImageB的bin

1）PC上安装BLE Device Monitor

（我博客中的《资源共享》博文中有提供下载）

2）连接BLE Device Monitor与USB Dongle

插入USB Dongle、打开BLE Device Monitor后，Options-Serial port

3）配置连接参数

Options-GAP Settings

由于SimpleBLEPeripheral工程默认最小连接间隔是80（也就是100ms），所以这里将连接间隔也设置为80（也就是100ms）。

如果想更快的速度，那需要从机减少最小连接间隔。

4）Smart RF上电广播。

5）用USB Dongle扫描、连接Smart RF

连接上以后显示“OAD support detected”。

6）选择文件并下载

点击File-Program（OAD），选择要下载的ImageB的bin后，点Start

连接间隔为80ms时，全程约793S，也就是13分钟13秒。

（连接间隔为100ms时，全程约992S，也就是16分钟32秒）

下载之后设备会自己重启，再重新连接时发现设备信息已变，说明更新成功。

到这里就已经更新完毕。

假设又更新了一个版本，该如何再次升级呢？请看下文

六、OAD第二次升级步骤

上述第一次升级时，已经将BIM/BEM、ImageA、ImageB通通下进开发板里了，并且ImageB是最新更新的代码。

第二次升级时则会将ImageA更新，第三次升级时则会又将ImageB更新，轮流被更新。

下面介绍ImageA被更新的步骤。

1、更新版本号（buildConfig.cfg中）

// OAD Image Version (0x0000-0x7FFF)
-DOAD_IMAGE_VERSION=0x0005

2、生成ImageA的bin文件

1）选择ImageA的配置工程

2）设置编译后输出的文件为sim文件

3）编译后即可生成bin

3、用BLE Device Monitor软件下载该bin文件

1）下载开始

注意此时要更新的信息已经变成ImageA的，并且是最新版本5。

点Start开始下载，静待结束即可。

2）下载结束

下载结束后，设备会断开连接，重连后可看到最新的设备信息。

所以，第二次oad更新成功。

后续更新步骤与第二次类似，只是不停地ImageA和ImageB之间轮换更新，这里就不再赘述。

七、本篇仍存在的疑问（如果有人知道原因，麻烦告诉我一声，谢谢！~）

1、为什么我的ImageB显示的Version是0，而不是我代码中修改的4？

答：修改buildConfig.cfg文件下的版本号才可真的修改，而不是修改oad_target.c中的。

2、如果下载OAD时需要关闭更新参数的宏，那什么时候可以再开启该宏？

3、如何使用安卓app进行oad升级CC2541？

答：香瓜测试了两个安卓app：Sensortag和BLE Device Monitor。两个皆无法下载我们的ImageB.bin。

其中Sensortag是网上搜到的源码，因此可能被改动过了，不能用很正常。

而BLE Device Monitor能下载该app自带的bin，却不能选择我们用户的bin，详情如下：

1）点击Custom选择文件时出错

2）直接下载app自带的ImageB可行，速度比PC端快很多，只需要158S。

解决方案：

方案一：反汇编BLE Device Monitor，修改Custom选项，使该app能选择本地的ImageB.bin。

方案二：寻找可用的Sensortag源码。