[メモ] BLE Nano(nRF51822) 無線でファームウェアアップデート(OTA-DFU)

概要

• nRF51822のDFU bootloaderサンプルを入れて、スマホアプリnRF ToolsのDFUから、OTAアップデートをする。
• ちなみに、OTA = Over The Air 無線で。

環境

• BLENano (nRF51822)
• SoftDevice S110 v8.0 (nRF51SDK v10.0付属)
• nRF Tools (スマホアプリ - iPhone使ってます)
• MDK-ARM Lite v5.18
• nRF51_SDK_10.0.0_dc26b5e.zip
• nRFgo Studio
  • nrfutil.exe: C:\Program Files (x86)\Nordic Semiconductor\nRFgo Studio\
  • mergehex.exe: C:\Program Files (x86)\Nordic Semiconductor\nrf5x\bin

手順

DFUブートローダの作成

1. nRF51_SDK_10.0.0_dc26b5e.zipをダウンロードして、解凍
2. nRF51_SDK_10.0.0_dc26b5e\examples\dfu\bootloader\ ここらへんがDFU ブートローダ関連。
   => nRF51_SDK_10.0.0_dc26b5e\examples\dfu\bootloader\pca10028\dual_bank_ble_s110\arm5_no_packs\dfu_dual_bank_ble_s110_pca10028.uvprojxをダブルクリックして、MDK-ARMを立ち上げる

3. nrf51422_xxac/Application/main.cを開いて、必要あれば、ボタンとか、LEDのあたりのポート番号を直す。

   • BOOTLOADER_BUTTONは、BSP_BUTTON_3　=> BUTTON_4 => 20で、 BLENanoには関係なさそうなのでほっとく。ボタンつけたら、そのポート番号へ。
   • ボタンを押しながら起動で、DFUモードになる、ってことができる。
   main.c...LED周りだけ直す。といっても、書き込み中点灯、書き込み終了で消灯くらいだけど。

   #define BOOTLOADER_BUTTON               BSP_BUTTON_3                                            /**< Button used to enter SW update mode. */
   #define UPDATE_IN_PROGRESS_LED          BSP_LED_2                                               /**< Led used to indicate that DFU is active. */
   
   //For BLENano
   #undef UPDATE_IN_PROGRESS_LED
   #undef LED_START
   #undef LED_STOP
   #undef LEDS_MASK
   #define UPDATE_IN_PROGRESS_LED          (19)//P0_19 BLENano本体のLED.  
   #define LED_START   (19)
   #define LED_STOP    (19)
   #define LEDS_MASK   (1<<19)
   

4. ビルド [F7]
   => _build/nrf51422_xxac.hex ってのができる

5. SoftDeviceのHEXとマージする

   rem プロジェクトのあるフォルダに移動して.
   cd C:\BLE\nRF51_SDK_10.0.0_dc26b5e\examples\dfu\bootloader\pca10028\dual_bank_ble_s110\arm5_no_packs\
   rem　HEXマージ => OUT_DFU_BL.HEXができる。
   "C:\Program Files (x86)\Nordic Semiconductor\nrf5x\bin\mergehex.exe" -m ..\..\..\..\..\..\components\softdevice\s110\hex\s110_nrf51_8.0.0_softdevice.hex _build\nrf51422_xxac.hex -o OUT_DFU_BL.HEX
   

6. OUT_DFU_BL.HEXを焼いて起動して、スマホのBLEアプリ(nRF Connect)とかで検索かけてみると、DfuTarg というのが見える

テスト - nRF Toolsについてきてる、サンプルファームウェアでアップデート

1. nRF Toolsを開く
2. DFU
3. Select Fileを押して、hrs_dfu_s110_8_0_sdk_8_0.zipを選択して、右上の Done
4. [SELCT DEVICE]をおして、DfuTargってのを選択
5. 真ん中辺りにあるUploadを押すと、アップロードが始まる
   
6. nRF Toolsのトップメニューから、HRM => [CONNECT]からデバイス選択。Nordic_HRM(名前は、DfuTargのままかもしれないけど、スマホがキャッシュしてる??)
7. さらに、DFUで、Nordic_HRMを選択して、アップグレードできる
   

自作のアプリケーションでのzipパッケージ作成

• nrfutil.exeを使って、zipのパッケージを作る。

  例

  nrfutil.exe dfu genpkg application.zip --application dfu_test_app_hrm.hex --dev-revision 0xffff --dev-type 0xffff --sd-req 0x0064
  

その他

1. プロジェクトの種類

   nRF51_SDK_10.0.0_dc26b5e\examples\dfu\bootloader\pca10028

   dual_bank_ble_s110
   dual_bank_ble_s130
   dual_bank_ble_s310
   dual_bank_serial_s110
   dual_bank_serial_s130
   dual_bank_serial_s310
   single_bank_serial_s110
   single_bank_serial_s130
   single_bank_serial_s310
   

   • ble/serial : BLEのOTA経由 / シリアルケーブル経由　
   • s110/s130/s310 : SoftDeviceの違い
   • dualとsingle bank: (図はNordicのページへリンク) =>参照

     Dual	Single
     Flashのメモリマッピングの違い (アドレスはS110v8.0だとちょいと違ったはず)

     ということは、Dualだと、
   • アプリケーションに使える領域は半分！？
   • 新しいファームウェアのをSwapのところに読み込んで、それから、アップデートするので安全。
   • (BLE(OTA)は、Dualのみ?)

2. 同様にシリアルケーブル経由でのnRFgo Studioからアップデートもできる。
   　
   ソースは、Pythonででてた。Cに移植して、Cortex-M3ベースのホストからアップデートというのもできた。