从零开始的nrf52832蓝牙开发(3)--蓝牙串口实现

在本章之前推荐先阅读博文：

详解蓝牙空中升级(BLE OTA)原理与步骤

作者对Nordic芯片的应用理解极其透彻，连Nordic的官方公众号也转发过他的教程博文，不知是否就职于Nordic。

在上面推荐的博文基础上，笔者做了串口DFU实践，写的更加详细，对实际过程中遇到的问题做了更加细致的描述和解决。

本章使用三个工程：

bootloader:

nRF5_SDK_15.3.0_59ac345\examples\dfu\secure_bootloader\pca10040_uart_debug\ses

application:

nRF5_SDK_15.3.0_59ac345\examples\ble_peripheral\ble_app_buttonless_dfu\pca10040\s132\ses

new_application:

nRF5_SDK_15.3.0_59ac345\examples\ble_peripheral\ble_app_blinky\pca10040\s132\ses

bootloader使用的是安全模式的bootloader，因为官方的samples中串口升级方式只提供了安全模式的bootloader，默认app用的无按键蓝牙dfu的例程，而升级后的app使用的是ble_app_blinky，其实只要可以区分出来升级前后的app，使用哪个作为升级app都可以。

我们预期的效果是，代码先正常运行ble_app_buttonless_dfu，可以使用手机连接蓝牙试一下，然后在没有蓝牙连接的情况下，长按Button3进入DFU模式，此时我们使用nrfutil把固件发送给开发板，完成升级，升级后蓝牙变成了ble_app_blinky。

1. 编译bootloader

1.1 安装加密库

打开

直接build会发现报错：

运行加密库安装脚本：

如果网速不好会下载很慢，打开脚本看一下具体步骤：

你可以直接到github上下载对应源码，下载完成后确保你的电脑上有gcc和arm-none-eabi-gcc且gcc需要加到环境变量里面，而arm-none-eabi需要在SDK的环境变量设置里面更改路径。可以参考我之前的文章：

windows下用VSCODE开发stm32踩的坑

如果没有设置会报错误找不到工具链：

可以看到提示去更改工具链路径的文件为：

打开后更改为你所下载的工具链安装路径和实际版本：

最好直接去安装路径里复制路径，否则要看仔细路径是否一模一样，注意是 / 而不是 \ 。最后可以运行脚本，也可以直接在目录micro-ecc里打开Power shell输入

make -C nrf52hf_armgcc/armgcc

这里注意如果你的micro-ecc源码是从github上下载的，请把源码文件夹由micro-ecc-master改成micro-ecc，否则Makefile中的路径会对不上，且工程编译时还是会报找不到uEcc.h。

1.2 修改reserved_flash配置

编译成功后，再次打开工程编译：

可以看到还是会报错，此错误是由于IDE和SDK版本不兼容导致的问题，可以看到错误提示为在链接阶段，两个段的地址有重叠。我们重新找到工程文件下有一个 flash_placement.xml 文件，用文本或者vscode打开，调整reserved_flash的起始地址和大小：

保存后重新打开工程编译，可以看到编译成功：

1.3 修改密钥

我们打开 dfu_public_key.c 文件可以看到我们的密钥是在debug版本才有的：

也就是你只能使用官方提供的测试升级包去测试升级，为了方便我们测试，我们使用自己生成的密钥，我们需要安装 nRF Command Line Tools ，如果你要开发Nordic的芯片，这个工具基本上必须安装：

nRF Command Line Tools

它里面包含nRF Util ，这个工具是使用DFU所必要的。

替换密钥的方法就是把原来的 dfu_public_key.c 删除掉，然后再生成一个，在dfu_public_key.c所在的文件夹下使用指令：

nrfutil keys generate priv.pem
nrfutil keys display --key pk --format code priv.pem --out_file dfu_public_key.c

第一条生成私钥，也就是priv.pem。第二条通过私钥生成公钥并转换为.c文件。

然后重新打开工程文件，生成bootloader。

2. 编译APP

打开工程文件，编译：

一样的错误一样的解决办法。

因为我们需要使用按键去升级，所以我们把和蓝牙升级有冲突的代码注释掉：

然后添加按键事件：

这里按键号从0开始，所以按键号2对于button3。

BSP事件里面本身就包含了DFU事件，我们可以直接使用，然后在ble_dfu.c里仿照原本进入DFU模式的函数写一个通过按键进入DFU的函数：

然后在BSP事件回调里去调用：

3. 编译新APP

随便使用一个工程文件，比如本文使用的ble_app_blinky，编译后生成hex。

4. 生成固件和升级包

可以随便找一个地方新建一个DFU文件夹，把之前编译生成的以下文件复制进去：

还需要把softdevie.hex添加进去：

把名字改为：

使用指令，或者直接编一个脚本：

# 生成settings.hexnrfutil settings generate --family NRF52 --application app.hex --application-version 1 --bootloader-version 1 --bl-settings-version 2 settings.hex# 合并hex文件mergehex --merge bootloader.hex settings.hex --output tmp.hex
mergehex --merge tmp.hex app.hex s132_nrf52_6.1.1_softdevice.hex --output merge.hex#删除中间文件rm tmp.hex# 生成升级包nrfutil pkg generate --application app_new.hex --application-version 2 --hw-version 52 --sd-req 0xB7 --key-file priv.pem app_new.zip

注意里面的参数要和实际情况对应！特别是文件名和0xB7，这个0xB7要根据你的协议栈版本更改。

得到两个文件，merge.hex是默认程序，而app_new.zip是用来升级的固件。

5. 升级固件

使用指令把固件先下载进开发板：

nrfjprog --eraseall -f NRF52
nrfjprog --program merge.hex --verify -f NRF52
nrfjprog --reset -f NRF52

此时可以看到板子LED1一直在闪烁，证明处在广播状态，使用手机可以连上Nordic_Buttonless这个蓝牙，在断开蓝牙的情况下，长按Button3，LED1和LED3会常亮，代表进入了DFU模式。

此时使用指令升级新的固件，我这里电脑识别为COM3，你需要改为自己电脑上对应的端口：

nrfutil dfu serial -pkg app_new.zip -p COM3

固件升级成功后手机可以搜扫Nordic_Blinky，当广播时LED1常亮，手机连接上后LED2常亮。

至此，使用串口的DFU测试完成。

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