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Nordic半导体DFU升级与bootloader工程开发流程

工具准备（Windows 64位）

本文将指导您如何在Windows 64位系统上完成Nordic半导体的DFU升级和bootloader工程开发流程。

软件工具下载地址：

（此处已移除下载链接）

Step 1: 安装软件

安装以下软件工具：

通过以上工具，可以为后续开发打下坚实基础。

Step 2: 设置系统环境变量

在系统环境变量中，将以下路径添加到Path中：

完成后，需要重启电脑以使环境变量生效。

Step 3: 安装nrfutil

通过以下步骤安装nrfutil工具：

python -m pip install --upgrade pip

python -m pip install nrfutil

##DFU升级silent

Bootloader工程分析

main.c文件中的DFU观察器函数

static void dfu_observer(nrf_dfu_evt_type_t evt_type) {
    switch (evt_type) {
        case NRF_DFU_EVT_DFU_FAILED:
        case NRF_DFU_EVT_DFU_ABORTED:
        case NRF_DFU_EVT_DFU_INITIALIZED:
            BSP_BOARD_INIT(BSP_INIT_LEDS);
            BSP_BOARD_LED_ON(BSP_BOARD_LED_0);
            BSP_BOARD_LED_ON(BSP_BOARD_LED_1);
            BSP_BOARD_LED_OFF(BSP_BOARD_LED_2);
            break;
        case NRF_DFU_EVT_TRANSPORT стари ACTIVATED:
            BSP_BOARD_LED_OFF(BSP_BOARD_LED_1);
            BSP_BOARD_LED_ON(BSP_BOARD_LED_2);
            break;
        default:
            break;
    }
}

函数dfu_observer用于在DFU事件发生时通知相关操作。

nrf_bootloader_init函数

ret_code_t nrf_bootloader_init(nrf_dfu_observer_t observer) {
    NRF_LOG_DEBUG("In nrf_bootloader_init");
    ret_code_t ret_val;
    nrf_bootloader_fw_activation_result_t activation_result;
    uint32_t initial_timeout;
    bool dfu_enter = false;
    if (NRF_BL_DFU_ENTER_METHOD_BUTTON) {
        dfu_enter_button_init();
    }
    ret_val = nrf_dfu_settings_init(false);
    if (ret_val != NRF_SUCCESS) {
        return NRF_ERROR_INTERNAL;
    }
    activation_result = nrf_bootloader_fw_activate();
    switch (activation_result) {
        case ACTIVATION_NONE:
            initial_timeout = NRF_BOOTLOADER_MS_TO_TICKS(NRF_BL_DFU_INACTIVITY_TIMEOUT_MS);
            dfu_enter = dfu_enter_check();
            break;
        case ACTIVATION_SUCCESS_EXPECT_ADDITIONAL_UPDATE:
            initial_timeout = NRF_BOOTLOADER_MS_TO_TICKS(NRF_BL_DFU_CONTINUATION_TIMEOUT_MS);
            dfu_enter = true;
            break;
        case ACTIVATION_SUCCESS:
            bootloader_reset();
            return NRF_ERROR_INTERNAL;
        case ACTIVATION_ERROR:
        default:
            return NRF_ERROR_INTERNAL;
    }
    if (dfu_enter) {
        nrf_bootloader_wdt_init();
        scheduler_init();
        dfu_enter_flags_clear();
        ret_val = nrf_dfu_init_user();
        if (ret_val != NRF_SUCCESS) {
            return NRF_ERROR_INTERNAL;
        }
        nrf_bootloader_dfu_inactivity_timer_restart(initial_timeout, inactivity_timeout);
        ret_val = nrf_dfu_init(dfu_observer);
        if (ret_val != NRF_SUCCESS) {
            return NRF_ERROR_INTERNAL;
        }
        loop_forever();
    } else {
        ret_val = nrf_dfu_settings_additional_erase();
        if (ret_val != NRF_SUCCESS) {
            return NRF_ERROR_INTERNAL;
        }
        nrf_bootloader_app_start();
    }
    return NRF_SUCCESS;
}

函数nrf_bootloader_init用于初始化bootloader的相关组件，并根据不同的DFU事件类型执行相应操作。

DFU升级与Public Key问题

生成Private Key

在命令行中执行以下命令，生成private.pem文件：

nrfutil keys generate private.pem

生成Public Key

然后，使用private.pem生成public_key.c文件：

nrfutil keys display --key pk --format code private.pem --out_file public_key.c

将public_key.c文件复制并粘贴到dfu_public_key.c文件中，删除相关错误提示。

Bootloader ROM和RAM空间设置

增加DFU服务

###Step 1: 修改SDK配置

在sdk_config.h文件中定义DFU相关宏，并添加以下文件：

###Step 2: 修改C/C++选项

在C/C++选项中添加以下定义：

###Step 3: 添加头文件

在main.c中引入以下头文件：

#include "ble_dfu.h"
#include "ble_bas.h"
#include "ble_dis.h"

###Step 4: 初始化DFU服务

在services_init函数中添加以下代码：

static void bas_init(void) {
    ret_code_t err_code;
    ble_bas_init_t bas_init = {0};
    bas_init.evt_handler = NULL;
    bas_init.support_notification = true;
    bas_init.p_report_ref = NULL;
    bas_init.initial_batt_level = 100;
    bas_init.bl_rd_sec = SEC_OPEN;
    bas_init.bl_cccd_wr_sec = SEC_OPEN;
    bas_init.bl_report_rd_sec = SEC_OPEN;
    err_code = ble_bas_init(&m_bas, &bas_init);
    APP_ERROR_CHECK(err_code);
}
static void dis_init(void) {
    ret_code_t err_code;
    ble_dis_init_t dis_init = {0};
    // 添加制造商信息等
    err_code = ble_dis_init(&dis_init);
    APP_ERROR_CHECK(err_code);
}
static void services_init(void) {
    ret_code_t err_code;
    // 初始化Queued Write Module
    nrf_ble_qwr_init_t qwr_init = {0};
    qwr_init.error_handler = nrf_qwr_error_handler;
    err_code = nrf_ble_qwr_init(&m_qwr, &qwr_init);
    APP_ERROR_CHECK(err_code);
    // 初始化DFU通过buttonless方式
    ble_dfu_buttonless_init_t dfus_init = {0};
    dfus_init.evt_handler = ble_dfu_evt_handler;
    err_code = ble_dfu_buttonless_init(&dfus_init);
    APP_ERROR_CHECK(err_code);
    // 初始化NUS服务
    ble_nus_init_t nus_init = {0};
    nus_init.data_handler = nus_data_handler;
    err_code = ble_nus_init(&m_nus, &nus_init);
    APP_ERROR_CHECK(err_code);
    bas_init();
    dis_init();
}

###Step 5: 添加宏定义

在main.c中定义以下宏：

#define SOFTWARE_VERSION_STR "1.0.0.0"
#define MODEL_NUMBER "DFU_TEST"
#define SERIAL_NUMBER "123456789"
#define HARDWARE_VERSION "H001"
#define FIRMWARE_VERSION "S001"
#define SOFTWARE_VERSION SOFTWARE_VERSION_STR
#define MANUFACTURER_NAME "NORDIC TECHOLOGY LTD"

###Step 6: 检查settings配置

确保BLE_DIS_ENABLED=1和BLE_BAS_ENABLED=1定义正确。

###Step 7: 增加协议栈合并

使用mergehex.exe工具将协议栈和用户程序合并成一个hex文件：

mergehex.exe --merge nrf52832_xxaa_s132.hex s132_nrf52_6.1.0_softdevice.hex --output production_final1.hex

###Step 8: 烧录工具使用

安装并使用烧录工具nrfjprog.exe完成芯片烧录。

###Step 9: 生成DFU升级包

使用nrfutil命令生成DFU升级包：

nrfutil pkg generate --family NRF52 --application nrf52832_xxaa.hex --key-file private.pem nrf52832_xxaa_app.zip

###Step 10: DFU升级操作

通过nRF Connect工具或一键式升级工具完成DFU升级。

通过以上步骤，您可以完成Nordic半导体DFU升级和bootloader工程的开发流程。如果需要进一步的技术支持，请参考Nordic半导体官方文档或联系相关技术支持。

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