基于STM32WB低功耗蓝牙应用二 RF协议栈的有线和无线更新

只看该作者 · 2021-4-22 11:44

通过USB更新

通过USB更新USBDongle板的FUS、RF Stack

只看该作者 · 2021-4-22 11:46

现在我们先使用第一种方式，即通过USB接口，使用STM32CubeProgrammer的命令行来升级FUS和BLE stack了。一共有7个步骤，首先确保自己电脑上装有v2.0版本及以上的STM32CubeProgrammer，当前2019.10月初，ST官网上最新版本是2.1，都可以。然后把板子设置成从系统flash启动，对于USB dongle板，很简单，就是直接把SW2这个开关拨到BOOT0这边，就是远离标准USB-A插口那个方向。然后使用STM32CubeProgrammer的命令行，分别通过fwdelete删掉预装的0.5.1的BLE stack，再通过fwupgrade来分别升级最新版的FUS和BLE stack。绿色的是我们将要升级的新版本FUS、RF stack image，在自己PC上的存放地址，以及将要烧到目标芯片里的位置。这些地址，在STM32CubeWB固件包里，专门存放最新版M0+内核运行的image的文件夹里，和各个image放在一起的一个release note里面可以查到。在本节视频，第七页胶片的表格里有标注。

只看该作者 · 2021-4-22 11:46

只看该作者 · 2021-4-22 11:47

现在开始具体操作。USB dongle板子SW2开关拨到如图方向，连接到PC，STM32WB芯片从系统flash启动，开始运行系统bootloader了。它扫描到USB通信口上有信号，进入DFU模式，激活M0+内核让它开始运行，由此可以响应来自上位机PC的STM32CubeProgrammer发出的命令。

只看该作者 · 2021-4-22 11:47

通过-fwdelete命令，删除USBDongle板子上预装的0.5.1版本的BLE stack。

只看该作者 · 2021-4-22 11:48

只看该作者 · 2021-4-22 11:49

刚才为了一次多读几个信息值，从内存 0x2003 0024开始读取出来50个字节；现在我们只要查一下FUS版本，直接读读内存 0x2003 0030处的值即可，0.5.3；

只看该作者 · 2021-4-22 11:50

接着，使用【-fwupgrade】命令升级FUS。由于现在芯片里有老的FUS，因此firstinstall参数是0。在命令行窗口可以看到升级过程中的log信息。

只看该作者 · 2021-4-22 11:51

FUS新版下载好了之后，再读一下当前版本，是1.0.2了。OK

只看该作者 · 2021-4-22 11:52

FUS已经最新版本了，接下来就是下载通用最新版本的BLE stack了。经过几秒，BLE stack也下载好了。

只看该作者 · 2021-4-22 11:55

只看该作者 · 2021-4-22 11:55

再次读取一下FUS和BLE stack的版本，分别已经是1.0.2和1.2.0了，符合预期。
现在，USBDongle板子里的FUS和BLE stack都是STM32CubeWB固件包里最新版了，我们在把它恢复成用户flash启动之前，先继续使用当前的DFU模式，来把STM32CubeWB固件包里的TransparentVCP例程下载进去，稍后做BLE空中升级时会用到。最后，才把USB dongle板子的SW2开关拨回到“0”的位置，这样，之后，板子上电就会自动运行虚拟串口的透传功能了。

只看该作者 · 2021-4-22 11:56

FUS

什么是FUS · AN5185

只看该作者 · 2021-4-22 11:57

实际操作体验告一段落，再演示第二种近程方式，即通过JTAG/SWD来更新FUS、RF stack之前，我们来正式看一下什么是FUS。

FUS，是firmware upgrade service的简称，是一段跑在安全用户flash上的，由M0+内核运行的程序。所有和STM32WB新引入的安全功能，都要通过它来操作。比如安装或者升级，由ST签名加密过的FUS、RF stack image；比如要存储和使用应用秘钥，所谓CKS， CTM key service，都是通过FUS service暴露给M4内核的API来调用、执行的。关于应用key和客户key的使用，我们在下一期来讲。

只看该作者 · 2021-4-22 11:58

FUS目前有三个版本，一个STM32WB芯片出厂预烧好的，大家拿不到image的0.5.3版本；一个1.0.1和1.0.2版本，可以在STM32CubeWB固件包里可以拿到，这些随WB固件包一起更新并发布的image，都是被ST签名加密过的。

只看该作者 · 2021-4-22 11:59

1.0.1版本的FUS，是在STM32CubeWB固件包1.1.0中发布的，它适用于1M flash的WB芯片，即STM32WB4xG。
支持256K flash和512K flash的WB芯片，即STM32WB5xC/E的FUS，是版本1.0.2，在STM32CubeWB固件包的1.1.1中发布。

注意，如果拿到手上的STM32WB芯片是5xC/E，请直接升到1.0.2版本的FUS，不要升到1.0.1，否则芯片会被不可逆的锁定。
而，如果手上的是5xG，1.0.1和1.0.2的FUS都适用。只是，无需再从1.0.1升到1.0.2，因为功能上并无大变化，实在要升，会返回Image _Not_Authetic的提示。

只看该作者 · 2021-4-22 12:00

FUS · RF Stack

FUS 和 RF Stack 的位置

只看该作者 · 2021-4-22 12:01

FUS 和 Rf stack都是由M0+运行，且都运行在安全用户闪存区域，即图中两根虚线之间的位置。它们和用户的应用程序都一样存放在用户flash，但是占据着由Secure option byte（安全选项字节）指定的地址开始的高段空间。高段空间的尾部，是ST预留的和安全feature相关的预留地，不能动，因此如果FUS或者RF stack的新版本尺寸比以前大了，会把上面那根虚线继续往上抬，即挤压用户应用程序的空间，然后secure option byte的值也会被自动修改。

只看该作者 · 2021-4-22 12:02

通过SWD更新

通过SWD更新Nucleo板的FUS、RF Stack

现在来看第二种进程更新FUS和RF stack的方式，通过JTAG/SWD这样的调试接口。刚才使用的USB dongle板，这次我们使用Nucleo板。nucleo板这次升级，不准备一步到位，先把FUS和RF stack分别升级到1.0.1和1.1.0；留着点空间，后面演示空中升级。因此只要双击FLASH_BLE_stack_V1.1.0.bat和FLASH_FUS_V1.0.1.bat两个批处理即可。

只看该作者 · 2021-4-22 12:03

这个方法的原理是，使用STLINK-Utility的命令行，通过SWD接口，把一段叫做FUS_Operator的代码下载用户flash开始处，再把对应要升级的FUS或者RF stack的image下到用户flash稍后的地方，启动FUS operator运行。FUS operator检查到约定好的用户flash‘地址处有 image 待升级，就调用FUS的API，来把image进行验签和解密，然后烧写。

目前ST官网上还没有公开对应代码，大家可以找ST的代理或者FAE索要试用。好消息是：今年底之前，会把这个功能集成到STM32CubeProgrammer里，先是命令行支持，随后会是GUI支持。多说一句，关于STM32 PC端的工具，大趋势是：STM32CubeProgrammer会替换掉之前的Flash loader、DFUSe，STLINK-utility、STVP等功能。