[Memo] nRF52832 OTA-DFU(ファームウェアアップデート)したい

概要

• nRF52832デバイスの、BLE無線によるファームウェアアップデートするための設定とか手順とかを忘れる前にメモっておく

ちょいメモ

• nRF52832は FLASH 512KBだが、OTA-DFUを使用すると、半分以下しかアプリに使えなくなる。
  • MCUBOOT(ブートローダー)に48KB、SettingStorageとして、8KB(デフォルト=0x2000で、設定変更可能)がとられ、のこりうちの半分(から0.5KB引いた分)が、プログラムとして使用できる。
    => (512-48-8)/2 - 0.5 = 227.5KB
    • nrf52832のFLASHメモリのPageサイズは4KBなので(ちなみにBlockサイズは512bytes)、nvs関連で2ページ分確保するので、8KBが最小と思われる。
      nRF52のPage/Blockサイズ : https://devzone.nordicsemi.com/f/nordic-q-a/19505/page-and-block-size-on-nrf52
  • 後半の228KBは、OTAで受信したファームウェアを一時保存するために使用される。正しいファームウェアが受信できなかった場合は、アップデートされない(のだとおもう)
  • (OTAのときにだけ使用されるのだろう、、と実行中のデバッグログとか保存に使用しているのだが、大丈夫だろうか。。　アドバイスいただけたら..)

環境

• nRF52832ベースの機材 またはnR52DK
• nRF Connect SDK v2.6.1 (現状v2.7.0は使用してよいのか? 実際のプロジェクトにはv2.4.3を使用している)
• ここでは、サンプルコードの、nrf/samples/bluetooth/peripheral_lbs (LED Button Service)をベースに説明
• スマホアプリ nRF Connect for Mobile (アップデートファイルを送るのに使用)
• Ubuntu 24.04 Desktop、Windows 11/10にて、ビルドしている。

手順

1. nRF Connect Desktopやら、Toolchain Managerやらで、SDKをインストール、VSCodeからサンプルベースにアプリ生成。ターミナルのコマンドは、ToolManagerでSDK環境でターミナルを開く。(うまくツールへのパスとか設定してある。imgtoolとか、westコマンドとか)

2. prj.confに以下３行追加

   # OTA Support
   CONFIG_NCS_SAMPLE_MCUMGR_BT_OTA_DFU=y
   CONFIG_BOOTLOADER_MCUBOOT=y
   

3. custom_key_dirというフォルダを作って、秘密鍵生成。作ったキーはなくさないように。外部にもらさないように。。

   mkdir custom_key_dir
   imgtool keygen -k custom_key_dir/custom_priv.pem -t ecdsa-p256
   

4. CMakeLists.txtの上の方に↓の２行を追加する。(cmake_minimum_required の下あたり)

   # Specify the key file
   set(mcuboot_CONFIG_BOOT_SIGNATURE_KEY_FILE \"${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/custom_key_dir/custom_priv.pem\")
   

5. child_imageというフォルダを作って、mcuboot.confをつくる

   mkdir -p child_image
   echo -e '\n# Force ECDSA-P256, since this is not nessecarily the default\nCONFIG_BOOT_SIGNATURE_TYPE_ECDSA_P256=y' > child_image/mcuboot.conf
   

6. 最初に、Bootloader付きのをやくので、VSCodeからFLASHするか、ビルドフォルダ/zephyr/merged.hex を焼く。

7. OTAアップデートには、ビルドフォルダ/zephyr/dfu_application.zipをスマホにおくって、nRF Connectで開く。(ファイル名を、hogehoge-2024-0815-1.zipとかにして、Gmailで送って、スマホで受信して、nRF Connectで開く、とやっている...うまい方法があれば、ぜひ...)

その他

• "Memory report" => Partitionsタブで、パーティションの割当具合がわかる。

• Setting Storageサイズは、prj.confに↓のように指定する。パーティションをうまい具合に割ってくれる。

  CONFIG_PM_PARTITION_SIZE_SETTINGS_STORAGE=0x4000
  

• ビルドフォルダ/paritions.yml にパーティション情報がある。

• DeviceTreeのFLASHの情報は、使用されない、っぽい？のか、自前で、DeviceTreeを合わせるように編集しないといけないのか、わからない。（誰か教えて..)

• Ubuntu 24.04 で nRF Connect SDKを使用

  # 1. appimageがよくわからんけど..
  sudo apt install libfuse2t64 
  chmod a+x ./nrfconnect-*.appimage
  ./nrfconnect-*.appimage --no-sandbox
  
  # 2. SDKをgitで取得しようとして、libunistring.so.2 が見つからん、みたいなエラー対処
  cd /usr/lib/x86_64-linux-gnu
  sudo ln -sf libunistring.so.5 libunistring.so.2
  

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