一款專為32位MCU開發(fā)的OTA組件

mOTA簡(jiǎn)介

mOTA 是一款專為 32 位 MCU 開發(fā)的 OTA 組件，組件包含了 bootloader 、固件打包器 (Firmware_Packager) 、固件發(fā)送器 三部分。

固件更新流程：

????源碼地址：

https://gitee.com/DinoHaw/mOTA 作者：DinoHaw

mOTA 中的 m 可意為 mini 、 micro 、 MCU ( Microcontroller Unit )，而 OTA ( Over-the-Air Technology )，即空中下載技術(shù)，根據(jù)維基百科的定義， OTA 是一種為設(shè)備分發(fā)新軟件、配置，乃至更新加密密鑰（為例如移動(dòng)電話、數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換盒或安全語(yǔ)音通信設(shè)備——加密的雙向無(wú)線電）的方法。 OTA 的一項(xiàng)重要特征是，一個(gè)中心位置可以向所有用戶發(fā)送更新，其不能拒絕、破壞或改變?cè)摳?，并且該更新為立即?yīng)用到頻道上的每個(gè)人。用戶有可能“拒絕” OTA 更新，但頻道管理者也可以將其踢出頻道。由此可得出 OTA 技術(shù)幾個(gè)主要的特性：

一個(gè)中心可向多個(gè)設(shè)備分發(fā)更新資料（固件）；

更新資料一旦發(fā)送便不可被更改；

設(shè)備可以拒絕更新；

中心可以排除指定的設(shè)備，使其不會(huì)接收到更新資料。

mOTA功能

該組件實(shí)現(xiàn)了以下功能：

固件包完整性檢查：自動(dòng)檢測(cè)固件 CRC 值，保證固件數(shù)據(jù)的可靠性。

固件加密：支持 AES256 加密算法，提高固件的安全性。

APP 完整性檢查：支持 APP 運(yùn)行前進(jìn)行完整性檢查，以確認(rèn)運(yùn)行的固件無(wú)數(shù)據(jù)缺陷。

斷電保護(hù)：當(dāng)固件更新過(guò)程中（含下載、解密、更新等過(guò)程），任何一個(gè)環(huán)節(jié)斷電，設(shè)備再次上電時(shí)，依然能確保有可用的固件。（需配置為至少雙分區(qū)）

固件水印檢查：可檢測(cè)固件包是否攜帶了特殊的水印，確認(rèn)非第三方或非匹配的固件包。

固件自動(dòng)更新：當(dāng) download 或 factory 分區(qū)有可用的固件，且 APP 分區(qū)為空或 APP 分區(qū)不是最新版本的固件時(shí)，可配置為自動(dòng)開始更新。

恢復(fù)出廠設(shè)置：factory 分區(qū)存放穩(wěn)定版的固件，當(dāng)設(shè)備需要恢復(fù)出廠設(shè)置時(shí)，該固件會(huì)被更新至 APP 分區(qū)。

無(wú)須 deinit ：我們知道，固件更新完畢后從 bootloader 跳轉(zhuǎn)至 APP 前需要對(duì)所用的外設(shè)進(jìn)行 deinit ，恢復(fù)至上電時(shí)的初始狀態(tài)。本組件的 bootloader 包含了下載器的功能，當(dāng)使用復(fù)雜的外設(shè)收取固件包時(shí)， deinit 也將變得復(fù)雜，甚至很難排除對(duì) APP 的影響。為此，本組件采用了再入 bootloader 的方式，給 APP 提供一個(gè)相當(dāng)于剛上電的外設(shè)環(huán)境，免去了 deinit 的代碼。

功能可裁剪：本組件通過(guò)功能裁剪可實(shí)現(xiàn)單分區(qū)、雙分區(qū)、三分區(qū)的方案切換、是否配置解密組件、是否自動(dòng)更新 APP 、是否檢查 APP 完整性、 是否使用 SPI Flash （待實(shí)現(xiàn)） 。

固件存放至 SPI flash ：本組件可通過(guò) user_config.h 配置 download 分區(qū)和 factory 分區(qū)的所在位置為片內(nèi) flash 或 SPI flash ，使用了 SFUD (Serial Flash Universal Driver) 作為 SPI flash 的底層驅(qū)動(dòng)庫(kù)。若使用的 SPI flash 支持 SFDP (Serial Flash Discovable Parameters) ，則可在不修改任何源代碼的情況下更換其它品牌型號(hào)的 SPI flash 。若不支持 SFDP ，SFUD 中已有對(duì)應(yīng) SPI flash 參數(shù)表的話，也可做到在不修改任何源代碼的情況下更換其它品牌型號(hào)的 SPI flash 。

mOTA軟件架構(gòu)

硬件層描述的是運(yùn)算器件和邏輯器件，如CPU、ADC、TIMER、各類IC等，是所有軟件組件的硬件基礎(chǔ)，是軟件邏輯的最終底層實(shí)現(xiàn)。

硬件抽象層是位于驅(qū)動(dòng)與硬件電路之間的接口層，將硬件抽象化。它隱藏了特定平臺(tái)的硬件接口細(xì)節(jié)，為驅(qū)動(dòng)層提供抽象化的硬件接口，使其具有硬件無(wú)關(guān)性。

驅(qū)動(dòng)層通過(guò)調(diào)用硬件抽象層的開放接口，實(shí)現(xiàn)一定的邏輯功能后封裝，提供給上層軟件調(diào)用。

數(shù)據(jù)傳輸層負(fù)責(zé)收發(fā)數(shù)據(jù)，對(duì)外開放的是數(shù)據(jù)發(fā)送與接收相關(guān)的接口，屏蔽了通訊接口的邏輯代碼，使其易于修改為其他類型的通訊接口。

協(xié)議析構(gòu)層將調(diào)用數(shù)據(jù)傳輸層的數(shù)據(jù)收發(fā)接口進(jìn)行封包發(fā)送與收包解析，通過(guò)實(shí)現(xiàn)用戶的自定義協(xié)議，完成對(duì)數(shù)據(jù)的構(gòu)造和解析。

應(yīng)用層負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯代碼的實(shí)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)用其他層封裝的接口，完成頂層邏輯功能。

審核編輯：湯梓紅