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摘要：在前面的nrf52——DFU升级OTA升级方式详解(基于SDK开发例程）一文中我测试了基于蓝牙的OTA，本文将开始基于UART和USB（USB_CDC_）进行升级测试。

整体升级流程：

1、生成秘钥

2、生成USB或者UART的BootLoader程序（需要算法库和秘钥）

3、生成APP工程

4、合成初始的固件、并下载到相应的硬件

5、生成需要更新的APP固件

6、合成升级包固件，一般为ZIP文件。

7、利用USB或者UART连接设备并上传升级固件

 特别注意：在这过程中依然会遇到各种各样的细节问题，如果你在升级时有遇到问题，可以着重看一下是否和你遇到的问题类似，每一节遇到的问题，我都会以一个小节的方式放到后面供大家参考。

还是那句话，在操作前我默认您已经安装好了相关测试环境和基础工具，如果没有请参看如下的官方中文链接去安装：Nordic nRF5 SDK开发环境搭建(nRF51/nRF52芯片平台) – iini – 博客园 (cnblogs.com)，同时本文也只是对整个升级流程进行一次完整操作，并记录一些遇到的问题及解决方式，如果你想知道具体原理，请参看如下的官方链接：详解蓝牙空中升级(BLE OTA)原理与步骤 – iini – 博客园 (cnblogs.com) 　原理是一样的，只是数据传输方式选择不一样了而已。那么接下我们就正式开始，有些步骤可能和蓝牙OTA篇重叠，可以选择性观看。

开始之前先把我们要用到的基础指令全部贴出来：

//私钥生成命令：
nrfutil keys generate priv.pem //（priv.pem就是私钥）
//公钥生成命令：
nrfutil keys display --key pk --format code priv.pem --out_file dfu_public_key.c //（dfu_public_key.c就是公钥）

//settings包生成命令
nrfutil settings generate --family NRF52 --application app.hex --application-version 1 --bootloader-version 1 --bl-settings-version 2 settings.hex

//生成初始固件包命令
mergehex --merge bootloader.hex settings.hex --output bl_temp.hex 

mergehex --merge bl_temp.hex app.hex s140_nrf52_7.2.0_softdevice.hex --output whole.hex

//擦除芯片命令
nrfjprog --eraseall -f NRF52
 
//下载命令
nrfjprog --program whole.hex --verify -f NRF52

//硬件复位命令
nrfjprog --reset -f NRF52 

//生成升级包命令
nrfutil pkg generate --application app_new.hex --application-version 2 --hw-version 52 --sd-req 0x0100 --key-file priv.pem dfu.zip

//USB升级触发命令
nrfutil dfu usb-serial -pkg dfu.zip -p COM14 -fc 0 -b 9600

//UART升级触发命令
nrfutil dfu serial -pkg dfu.zip -p COM14 -fc 0 -b 9600

一、秘钥生成

还是熟悉的配方，先生成私钥，在任意一个位置建立一个文件夹，如DFU_USB，打开后直接在路径栏输入cmd回车打开我们命令窗口（其他方式打开也一样，但是请定位到刚刚这给文件夹）。

在命令框依此运行下面两条命令：

• 私钥生成命令：nrfutil keys generate priv.pem （priv.pem就是私钥）
• 公钥生成命令：nrfutil keys display –key pk –format code priv.pem –out_file dfu_public_key.c （dfu_public_key.c就是公钥）

 运行完毕后生成了如下两个文件文件priv.pem和dfu_public_key.c，具体如图所示：

二、算法库生成（micro-ecc算法库）。

如果你已经使用过蓝牙OTA凡是升级，那么你的算法库已经存在了，不需要再去生成了。如果你是第一次测试DFU升级，那么依然需要进行算法库生成：可以参考我上一篇文章的生成流程，链接如下：nrf52——DFU升级OTA升级方式详解(基于SDK开发例程) – 星辰_start – 博客园 (cnblogs.com)，如果你环境没有问题，或者出现过修改，那么直接运行SDK目录：external/micro-ecc下的build_all.bat脚本即可，有问题在去参考解决。

三、bootloade程序生成

 把我们第一步我们生成的密钥替换SDK中的密钥，这一步如果你前面已经参考过蓝牙OTA例程，那么就可以用当时生成的密钥，不用在替换，如果没有是第一次进行DFU升级，那么请替换（路径：examples/dfu）：

 替换完成打开同目录下文件secure_bootloader，你会看到许多的例程bootloader，这些例程基本已经涵盖了nrf52系列全部的芯片和升级方式（BLE/USB/UART）,在里面你会看到两种区别，有debug和无debug的，区别只是有debug的是有log打印信息的，在运行时你可以知道程序运行到哪里的，对于研发调试时很有必要的，但是相对的生成的hex文件就大，你可以自行选择。

选择芯片和你想要的升级方式打开后选择编译方式生成bootloader，但是如果没有怎么办，比如你想使用nrf52833的USB，没有怎么办，不要慌，我会在后面的章节进行讲解，先让我们走一遍正常流程。

芯片对于如下：

 那我就来选择一个进行升级把，我选择nrf52840，先生成USB的选择如下工程：pca10056_usb_debug，编译生成hex文件。如果你编译时出现uECC,h的报错，说明前面算法库生成，你可能只是简单的双击了build_all.bat脚本，但是执行出错了，并没有完全生成算法库，那请去看我关于蓝牙OTA的例程进行解决。在正确生成hex文件后把这个文件复制到DFU_USB文件夹中并改名为bootloader_usb(为了一会和UART区分开),

四、APP程序生成

这一步没有蓝牙OTA那样麻烦，我们直接任意找一个程序蓝牙程序即可，我选择最经典的NUS程序（透传）路径如下：examples/ble_peripheral/ble_app_uart，直接打开编译即可，获得一个蓝牙APP的HEX文件，放到DFU_USB文件中，改名为app，同时注意你工程的协议栈版本是多少，可以这样查看：

 然后我们去如下目录找到对应版本的协议栈HEX文件，复制到我们的DFU_USB中，路径：components/softdevice。然后在更改一下APP中的蓝牙名称,默认为Nordic_UART，编译在获得一个APP程序，复制到DFU_USB中改名为app1，便于接下来制作升级包时使用。

五、生成BootLoader settings page

采用官方博客中说的版本2方式生成settings.hex文件。命令如下：（如果文件中没有按照脚本中的方式命名，请根据自己生成的文件名进行更改）

nrfutil settings generate --family NRF52840 --application app.hex --application-version 1 --bootloader-version 1 --bl-settings-version 2 settings.hex

 由于我采用的硬件芯片为52840，所以命令中标红字段为nrf52840，如果是其余系列请参考下表：

 在执行了命令后会有结果显示如下，可以看一下start Address是否和芯片定义的地址一致，

 由以上两图对比，可以看到地址一致吗，没有问题。

六、原始固件烧写

6.1、固件合成

然后开始合成固件，脚本命令(主意文件明要和你实际的一样不会出错)：

mergehex --merge bootloader_usb.hex settings.hex --output bl_temp.hex
mergehex --merge bl_temp.hex app.hex s140_nrf52_7.2.0_softdevice.hex --output whole.hex

6.2、烧写固件

烧写hex文件命令（以nrfjprog为例），也可以用nRF connect（如果没有nRF connect请参看中文博客开发环境搭建篇进行环境搭建）：

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

 用手机APP搜索可以看到我们蓝牙：

七、固件升级

7.1、新固件升级包合成

 确定协议栈版本是必不可少的一步，如果不知如何确定，请看蓝牙OTA升级篇。
升级包生成命令如下，请修改版本号为你使用的协议栈版本号：

nrfutil pkg generate –application app1.hex –application-version 2 –hw-version 52 –sd-req 0x0100 –key-file priv.pem dfu_usb.zip

7.2、升级

 插入USB接口，确定USB端口接入，如果你是使用的DK板，那么按住按键４，紧接着复位一下，bootloader会检测到Ｐ0.25口电平，进入DFU升级模式，如果不是DK板，那么我们需要进行程序的修改，修改方式后续进行讲解。进入DFU后，你可以通过串口助手或者电脑的设备管理中查看，看到你的USB接口，记住端口号。（我的为31）

 这个时候我们运行下列指令：

nrfutil dfu usb-serial -pkg dfu_usb.zip -p COM31

-b为波特率（这是一个虚拟串口）。

可以看到升级成功

使用手机APP看一下，蓝牙名称是否改变：

 USB升级完成。

7.3、问题解决（升级失败）

 在运行上一步时，你可能会遇到这样的问题，等了半天，没有升级，反而给我们报了许多错，这个在老的芯片如nrf52833，52832等UART或者USB（nrf52833、52820）时可能能经常遇到。

这个时候我们可以禁止流控，减小波特率。

运行下列指令：

nrfutil dfu usb-serial -pkg dfu_usb.zip -p COM31 -fc 0 -b 9600

其中-fc 0为禁止流控，-b为波特率（这是一个虚拟串口）。

 然后就可以升级成功了。

8、UART升级

通过前面的讲解，我们来快速实现一下UART升级，选择UART的bootloader，编译后改名为bootloader_uart。
然后命令如下：
生成setting：

nrfutil settings generate --family NRF52840 --application app.hex --application-version 1 --bootloader-version 1 --bl-settings-version 2 settings.hex

合成固件：

mergehex --merge bootloader_uart.hex settings.hex --output bl_temp.hex
mergehex --merge bl_temp.hex app.hex s140_nrf52_7.2.0_softdevice.hex --output whole.hex

烧写：

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

合成升级包：

nrfutil pkg generate --application app1.hex --application-version 2 --hw-version 52 --sd-req 0x0100 --key-file priv.pem dfu_uart.zip

查看端口号：

升级：

nrfutil dfu serial -pkg dfu_uart.zip -p COM3

等待升级成功：

 一样的问题，如果遇到无法升级的问题，请加上流控禁止和波特率。

命令：

nrfutil dfu serial -fc 0 -pkg dfu_uart.zip -p COM3 -b 115200

9、更改进入DFU的方式（不使用按键）

10、无直接的bootloader例程升级