1.1 OTA DFU
DFU(Device Firmware Update)即固件升級，而空中升級(Over The Air)就是通過無線連接的方式實現的固件升級。只要是通過無線通信實現的DFU，都可以稱為空中升級，包括WiFi/藍牙/NFC/Zigbee。也可以使用有線的方式進行空中升級，如使用串口、USB或者SPI實現。
1.2 DFU升級模式
DFU的升級模式有后台式DFU和非后台式兩種。后台式DFU，就是跟手機升級版本類似，設備在后台下載新的固件版本，在這個過程中，應用程序可以正常運行，就是該DFU升級不影響程序的正常運行，直到下載完成后，程序才回跳到BootLoader模式，進行升級。非后台式DFU，當程序發起DFU請求的使用，程序會從應用層進入BootLoader模式，通過BootLoader完成新版本下載及版本升級覆蓋操作。NRF52的空中升級方式就是使用非后台式模式。
1.3 DFU Flash布局
DFU又分雙區DFU(dual bank)和單區DFU(single bank)兩種方式。雙區DFU，新的固件和舊的固件各占一份bank(存儲區)，只有在新的固件下載校驗成功之后，才會進入bootloader，然后擦除就固件所在的bank，再把新固件所在的bank復制到就固件所在的bank，完成升級。單區DFU，新舊固件共用一個bank，收到升級請求，程序會進入bootloader模式，先擦除老固件，然后把新固件下載到剛剛擦除的bank中，完成升級，如果校驗失敗，將重新升級。
由於Nordic芯片是純Flash產品，里面沒有其他NVM，所有非易失性數據都放在Flash中，包括藍牙協議棧，所以Nordic藍牙協議棧也可以OTA。
1.4 升級文件含義
bootloader.hex：設備進入bootloader模式的固件版本，可在替換掉公鑰的DFU官方樣例(SDK\examples\dfu\secure_bootloader)選擇對應的芯片編譯，並將生成的hex改成bootloader.hex。更多信息
app.hex：自己工程生成的hex，也可以直接使用生成的名字，這個沒什么要求。
setting.hex：用於引導設備啟動后bootloader轉到應用層的設置文件，相當於做個校驗。程序從協議棧進入bootloader之后，會檢查Settings中的 bank0_bank_code、bank0_img_crc，只有兩者正確，才會去執行application，否則會停留在bootloader中運行DFU。更多信息
協議棧：升級包的時候回用到它的版本號，可在通過命令行的命令(nrfutil pkg generate --help)查看、在線文檔、官方論壇搜索，也可以在SDK的協議棧版本的doc信息中查看(SDK\components\softdevice\s140\doc\s140_nrf52_7.2.0_release-notes.pdf)
升級包：里面包括manifest.json(文件清單)、nrf52833_xxaa.bin(新固件)和nrf52833_xxaa.dat(init packet)，其中包含了meta信息——新固件的類型、大小、版本和簽名信息。
二、工具安裝
2.1 gcc-arm-none-eabi
作用：編譯micro-ecc。
2.2 MinGW
作用：Windows 平台下實現 Makefile。
下載地址：https://osdn.net/projects/mingw/releases/或者https://sourceforge.net/projects/mingw/files/latest/download?source=files
2.3 Python
作用：pc-nrfutil 需要用到 python-2.7 的環境。感覺2.7還是3.7都沒多大影響。
下載地址：https://www.python.org/downloads/
2.4 pc-nrfutil
作用：Nordic 發布的 PC 端的工具，支持 DFU 和加 密功能。
下載地址：https://github.com/NordicSemiconductor/pc-nrfutil/
可以選擇命令行輸入pip install nrfutil安裝nrfutil、下載碼源里面的python setup.py install安裝、也可以直接下載exe安裝程序。最后使用nrfutil version查看是否安裝成功，有顯示表示成功。
2.5 nrfgo(或者nrf connect的Programmer)
作用：燒錄hex，nrfgo可以識別得到的都可以使用nrfgo；否則需要使用Programmer，安裝它還需要更新nrf command line tools。
下載地址：；，
三、修改bootloader工程
3.1 創建公私鑰
::generate private key
nrfutil keys generate priv.pem
::generate public key related with private key: priv.pem
nrfutil keys display --key pk --format code priv.pem --out_file dfu_public_key.c把生成的dfu_public_key.c替換掉SDK\examples\dfu文件夾下面的同名文件。
3.2 micro-ecc-master 源碼添加
把下載的 micro-ecc-master.zip 解壓， 解壓后拷貝到 SDK/external/micro-ecc 文件中， 重新名為 micro-ecc， 如下圖所示：
3.3 micro_ecc_lib_nrf52.lib 文件生成
具體查看步驟2.4節
3.4 使用無按鍵觸發bootloader
之后編譯程序，把hex改名為bootloader.hex
四、Application添加DFU
4.1 配置sdk_config文件
使能DFU服務
NRF_SDH_BLE_VS_UUID_COUNT + 1，在原先基礎上加1
修改RAM空間，Start + 0x10，Size - 0x10
4.2 添加文件
4.3 添加代碼
頭文件
#if NRF_MODULE_ENABLED(BLE_DFU)
#include "nrf_power.h" //dfu服務
#include "ble_srv_common.h"
#include "nrf_dfu_ble_svci_bond_sharing.h"
#include "nrf_svci_async_function.h"
#include "nrf_svci_async_handler.h"
#include "ble_dfu.h"
#include "nrf_bootloader_info.h"
#endif添加DFU所需函數
#if NRF_MODULE_ENABLED(BLE_DFU)
static void disconnect(uint16_t conn_handle, void* p_context)
{
UNUSED_PARAMETER(p_context);
ret_code_t err_code = sd_ble_gap_disconnect(conn_handle, BLE_HCI_REMOTE_USER_TERMINATED_CONNECTION);
if(err_code != NRF_SUCCESS)
{
NRF_LOG_WARNING("Failed to disconnect connection. Connection handle: %d Error: %d", conn_handle, err_code);
}
else
{
NRF_LOG_DEBUG("Disconnected connection handle %d", conn_handle);
}
}
static void advertising_config_get(ble_adv_modes_config_t* p_config)
{
memset(p_config, 0, sizeof(ble_adv_modes_config_t));
p_config->ble_adv_fast_enabled = true;
p_config->ble_adv_fast_interval = APP_ADV_INTERVAL;
p_config->ble_adv_fast_timeout = APP_ADV_DURATION;
}
/**@brief Function for handling dfu events from the Buttonless Secure DFU service
*
* @param[in] event Event from the Buttonless Secure DFU service.
*/
static void ble_dfu_evt_handler(ble_dfu_buttonless_evt_type_t event)
{
switch(event)
{
case BLE_DFU_EVT_BOOTLOADER_ENTER_PREPARE:
{
// NRF_LOG_INFO("Device is preparing to enter bootloader mode.");
// Prevent device from advertising on disconnect.
ble_adv_modes_config_t config;
advertising_config_get(&config);
config.ble_adv_on_disconnect_disabled = true;
ble_advertising_modes_config_set(&m_advertising, &config);
// YOUR_JOB: Disconnect all other bonded devices that currently are connected.
// This is required to receive a service changed indication
// on bootup after a successful (or aborted) Device Firmware Update.
uint32_t conn_count = ble_conn_state_for_each_connected(disconnect, NULL);
NRF_LOG_INFO("Disconnected %d links.", conn_count);
break;
}
case BLE_DFU_EVT_BOOTLOADER_ENTER:
// YOUR_JOB: Write app-specific unwritten data to FLASH, control finalization of this
// by delaying reset by reporting false in app_shutdown_handler
break;
case BLE_DFU_EVT_BOOTLOADER_ENTER_FAILED:
NRF_LOG_ERROR("Request to enter bootloader mode failed asynchroneously.");
// YOUR_JOB: Take corrective measures to resolve the issue
// like calling APP_ERROR_CHECK to reset the device.
break;
case BLE_DFU_EVT_RESPONSE_SEND_ERROR:
NRF_LOG_ERROR("Request to send a response to client failed.");
// YOUR_JOB: Take corrective measures to resolve the issue
// like calling APP_ERROR_CHECK to reset the device.
APP_ERROR_CHECK(false);
break;
default:
NRF_LOG_ERROR("Unknown event from ble_dfu_buttonless.");
break;
}
}
/**@brief Handler for shutdown preparation.
*
* @details During shutdown procedures, this function will be called at a 1 second interval
* untill the function returns true. When the function returns true, it means that the
* app is ready to reset to DFU mode.
*
* @param[in] event Power manager event.
*
* @retval True if shutdown is allowed by this power manager handler, otherwise false.
*/
static bool app_shutdown_handler(nrf_pwr_mgmt_evt_t event)
{
switch(event)
{
case NRF_PWR_MGMT_EVT_PREPARE_DFU:
break;
default:
// YOUR_JOB: Implement any of the other events available from the power management module:
return true;
}
// NRF_LOG_INFO("Power management allowed to reset to DFU mode.");
return true;
}
/**@brief Register application shutdown handler with priority 0.
*/
NRF_PWR_MGMT_HANDLER_REGISTER(app_shutdown_handler, 0);
static void buttonless_dfu_sdh_state_observer(nrf_sdh_state_evt_t state, void* p_context)
{
if(state == NRF_SDH_EVT_STATE_DISABLED)
{
// Softdevice was disabled before going into reset. Inform bootloader to skip CRC on next boot.
nrf_power_gpregret2_set(BOOTLOADER_DFU_SKIP_CRC);
//Go to system off.
nrf_pwr_mgmt_shutdown(NRF_PWR_MGMT_SHUTDOWN_GOTO_SYSOFF);
}
}
/* nrf_sdh state observer. */
NRF_SDH_STATE_OBSERVER(m_buttonless_dfu_state_obs, 0) =
{
.handler = buttonless_dfu_sdh_state_observer,
};
#endif在services_init()中添加DFU服務
#if NRF_MODULE_ENABLED(BLE_DFU)
ble_dfu_buttonless_init_t dfus_init = {0};
// Initialize dfu.
dfus_init.evt_handler = ble_dfu_evt_handler;
err_code = ble_dfu_buttonless_init(&dfus_init);
APP_ERROR_CHECK(err_code);
#endif如果是用IOS升級的，需要在主函數main開始時，添加一下函數
err_code = ble_dfu_buttonless_async_svci_init();
APP_ERROR_CHECK(err_code);編譯報錯
在工程設置選項下 C/C++選項下： Preprocessor Symbols 中添加這兩個定義 NRF_DFU_TRANSPORT_BLE=1 BL_SETTINGS_ACCESS_ONLY
五、升級包
1.生成zip包
根據上圖官方的信息，好像只有BL+APP不能同時升級，其他好像都可以，根據自己需求選擇即可，不過大多數開發只需要升級APP就可以。
部分升級命令(nrf52832為例)：
協議棧
nrfutil pkg generate --hw-version 52 --sd-req 0x0101 --softdevice s132_nrf52_7.3.0_softdevice.hex --sd-id 0x0124 --key-file priv.pem dfu_softdevice.zip
//REMACK:--sd-req 0x0101指在芯片運行的協議棧版本,--sd-id 0x0124即你要升級的協議棧IDbootloader
nrfutil pkg generate --hw-version 52 --bootloader bootloadery.hex --bootloader-version 2 --sd-req 0x0124 --key-file priv.pem dfu_bootloader.zipapplication
nrfutil pkg generate --application app_new.hex --application-version 2 --hw-version 52 --sd-req 0xCB --key-file priv.pem dfu_application.zip2.DFU測試(Android)
使用SDK17.1串口透傳例子,協議棧版本s140_nrf52_7.3.0_softdevice，芯片nrf52833進行dfu測試，過程如下
選擇DFU升級按鈕，或者在DFU服務中發送升級請求。
等待升級完成。
對比升級之前，我已經改了名字。
六、腦圖
七、參考鏈接
Getting started with Nordic's Secure DFU bootloader, a step by step guide