【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。