【经验】蓝牙开发零门槛之十三：实现客户私有OTA Service的方法

本文介绍在ING918xx上移植、实现一种客户私有OTA Service过程。INGCHIPS OTA Service的开发和演示请参考空中固件升级（FOTA）的快速演示（https://ingchips.github.io/blog/fota_demo_zh/）。

1、ING918xx OTA实现方式

1. 下载新的程序（下图中的Application 2）到Flash的空闲区域；

2. 提供新程序的启动地址；

3. 重启，BootLoader会自动搬移并完成更新。

2、实现细节

创建新文件ota_private_service.c。

2.1准备状态记录信息结构体

// 包含必须的头文件

#include <stdio.h>

#include <stdint.h>

#include <string.h>

#include "ingsoc.h"

#include "platform_api.h"

#include "rom_tools.h"

#include "eflash.h"

#include "ota_service.h"

// 创建状态记录信息结构体  

#define PAGE_SIZE (8192)//static size for one  flash page

typedef enum

{

 OTA_SERVICE_DISABLED= 0,
 OTA_SERVICE_START= (1 << 0),

 OTA_SERVICE_END= (1 << 1)

} ota_service_flag_e;

typedef struct

{

 ota_ver_t   ota_ver;//place to save app version

 ota_service_flag_e  ota_service_flag;//start/end
 // static data from controller
 uint32_t   ota_load_addr;//load address of new app
 uint32_t  ota_flash_base_addr;//flash address to save ota data
 uint32_t  ota_file_size;//total size of new app bin

 // dynamic variables to hold downloading progess
 uint32_t  ota_curr_page_addr;
 uint32_t  ota_curr_page_size;
 uint8_t   page_buffer[PAGE_SIZE];

 uint32_t  ota_total_size;//size that has been program to flash

} ota_service_data_s;

ota_service_data_s ota_service_data =

{

 .ota_service_flag = OTA_SERVICE_DISABLED,
 .ota_ver = { .app = {.major = 0, .minor = 0, .patch = 0} },
 .ota_curr_page_addr = 0,

 .ota_total_size = 0

};

2.2创建初始化接口

在开始下载之前，有三个信息需要提供：

1. load addr：新程序的启动地址；

2. flash addr：重启之前，用来放置新程序的 Flash 基地址；

3. file size: 新程序的大小。

//需要注意的是所有地址都必须是word对齐的，文件大小不能超过flash的空闲区域大小。

uint8_t ota_service_init(uint32_t load_addr, uint32_t flash_addr, uint32_t file_size){
 if ((load_addr & 0x3) || (flash_addr & 0x3) || (!file_size) ||
     ((flash_addr + file_size) > 0x84000))
 {
     return 0;
 }
 ota_service_data.ota_load_addr = load_addr;
 ota_service_data.ota_flash_base_addr = flash_addr;
 ota_service_data.ota_file_size = file_size;
 ota_service_data.ota_curr_page_addr = flash_addr;
 ota_service_data.ota_service_flag = OTA_SERVICE_START;

 return 1;

}

接口返回为 0， 代表初始化失败。

2.3创建初始化接口

准备OTA数据的下载接口：

// 将接受到的数据暂时放在buffer中，满足一个page的大小才可以擦写到flash

#define OTA_SERVICE_SAVE_PAGE_DATA(data, len) \{ \    memcpy(ota_service_data.page_buffer + ota_service_data.ota_curr_page_size, data, len); \    ota_service_data.ota_curr_page_size += len; \}

// 将一个page的数据写到flash

#define OTA_SERVICE_FLUSH_PAGE_DATA \{ \    if(ota_service_data.ota_curr_page_size > 0) {\    program_flash(ota_service_data.ota_curr_page_addr, ota_service_data.page_buffer, ota_service_data.ota_curr_page_size); \    ota_service_data.ota_curr_page_addr += 0x2000; \    ota_service_data.ota_curr_page_size = 0; }\}

// 数据处理接口，全部OTA数据下载完成后，返回1，否则返回0

uint8_t ota_service_handle(const uint8_t* data, uint16_t len)

{  uint8_t complete = 0;  

uint32_t part1_size = 0; 

 uint32_t part2_size = 0;
 if(ota_service_data.ota_service_flag != OTA_SERVICE_START) return 0;
 if((ota_service_data.ota_curr_page_size + len) > PAGE_SIZE) 

 {    

part1_size = PAGE_SIZE - ota_service_data.ota_curr_page_size;   

part2_size = len - part1_size;  }  else  {    part1_size = len;  }

if(part1_size > 0)  

{   

OTA_SERVICE_SAVE_PAGE_DATA(data, part1_size); 

 }

if((part2_size > 0) || (ota_service_data.ota_curr_page_size == PAGE_SIZE)) 

 {

OTA_SERVICE_FLUSH_PAGE_DATA;  

}
 if(part2_size > 0)  { 

OTA_SERVICE_SAVE_PAGE_DATA(data+part1_size, part2_size);  

}
ota_service_data.ota_total_size += len;

  if(ota_service_data.ota_total_size == ota_service_data.ota_file_size) 

 {

complete = 1; 

OTA_SERVICE_FLUSH_PAGE_DATA;  

ota_service_data.ota_service_flag = OTA_SERVICE_END;  }

 return(complete);

}

2.4创建重启接口

// 数据下载完成后，重启系统

void ota_service_reboot(){

uint8_t buffer[50];
if(ota_service_data.ota_service_flag != OTA_SERVICE_END) return;
ota_meta_t  *meta = (ota_meta_t *)(buffer + 0); 

meta->entry = 0;  

meta->blocks[0].dest = ota_service_data.ota_load_addr;  

meta->blocks[0].src = ota_service_data.ota_flash_base_addr;  

meta->blocks[0].size = ota_service_data.ota_total_size;
 program_fota_metadata(meta->entry, 1, meta->blocks);
 platform_reset();}

3、实现细节

调用流程如下：

1.在profile.c中找到以下API，以及确定OTA使用到的handle（eg. HANDLE_OF_OTA_DATA）

static int att_write_callback(……)
{
    switch (att_handle)
    {
    case HANDLE_OF_OTA_DATA:
        // add your ota code
        return 0;

    default:
        return 1;
    }
}

2.主设备发送start cmd，启动OTA，并传递相关信息 (load_addr, flash_addr, file_size)

    case HANDLE_OF_DATA:
        ...
        if(start cmd)
        {
        ret = ota_service_init(load_addr, flash_addr, file_size);
        //check ret
        }
        return 0;

3.主设备发送data cmd，开始OTA下载

 case HANDLE_OF_DATA:
        ...
        if(data cmd)
        {
        ret &= ota_service_handle(buffer, buffer_size);
        //check ret
        }
        return 0;

4.主设备发送reboot cmd，重启设备，完成OTA下载

 case HANDLE_OF_DATA:
        ...
        if(reboot cmd) && (ret == 1)
        {
        ota_service_reboot();
        }
        return 0;

4、可能的问题

下载程序没有添加应用层的校验，视情况可以自行实现，比如CRC。

没有验证功能（将下载后的程序读取到主设备，对比验证），读取部分可以用memcpy实现，可以根据情况自行添加。