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OTA

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OTA 升级中间件：APP 端后台下载，BootLoader 端解密安装与回退。

文件结构

文件作用移植时
ota_config.h地址 / 密钥 / 尺寸换产品改这里
ota_adapter.h / ota_adapter.c复位 / 跳转 / UI / 命令接收换芯片/产品改这里
service_ota_manager.h / service_ota_manager.cAPP 端状态机 + 标志区读写 + 下载不改
ota_flash_handler.h / ota_flash_handler.c外部 Flash 块管理（A/B 双块读写）不改
Boot_Manager.h / Boot_Manager.cBootLoader 升级状态机不改

如何使用

1. 申请资源（目标工程）

OTA 需要的任务 / 队列 / 互斥量在目标工程的 user_task_reso_config 里申请，填写步骤见该笔记的「user_task_reso_config配置」一节。

① rtos_config.h 加资源参数：

#define CFG_TASK_OTA_STACK_SIZE          512U
#define CFG_TASK_OTA_PRIORITY            48U
#define CFG_TASK_OTA_FLASH_STACK_SIZE    512U
#define CFG_TASK_OTA_FLASH_PRIORITY      49U
#define CFG_QUEUE_OTA_APP_DATA_DEPTH     2U

② user_task_reso_config.h 加索引枚举（IDX_MAX 放最后）：

typedef enum
{
    /* 已有索引... */
    USER_TASK_IDX_OTA,
    USER_TASK_IDX_OTA_FLASH,
    USER_TASK_IDX_MAX
} user_task_idx_t;
 
typedef enum
{
    /* 已有索引... */
    USER_QUEUE_IDX_OTA_APP_DATA,
    USER_QUEUE_IDX_MAX
} user_queue_idx_t;
 
typedef enum
{
    /* 已有索引... */
    USER_MUTEX_IDX_OTA_EXT_FLASH,
    USER_MUTEX_IDX_MAX
} user_mutex_idx_t;

③ user_task_reso_config.c 填配置表：

user_task_config_t g_user_tasks[USER_TASK_IDX_MAX] =
{
    /* 启用, 名称, 入口, 栈大小, 优先级, 参数, 句柄 */
    {true, "OTA_task",       ota_task_runnable,                CFG_TASK_OTA_STACK_SIZE,       CFG_TASK_OTA_PRIORITY,       NULL, NULL},
    {true, "DwAppData_task", download_app_data_task_runnable,  CFG_TASK_OTA_FLASH_STACK_SIZE, CFG_TASK_OTA_FLASH_PRIORITY, NULL, NULL}
};
 
user_queue_config_t g_user_queues[USER_QUEUE_IDX_MAX] =
{
    /* 启用, 深度, 单条消息大小, 句柄 */
    {true, CFG_QUEUE_OTA_APP_DATA_DEPTH, sizeof(uint8_t *), NULL}
};
 
user_mutex_config_t g_user_mutexes[USER_MUTEX_IDX_MAX] =
{
    /* 启用, 句柄 */
    {true, NULL}
};

2. APP 端流程（从发命令到复位）

APP 端有两个任务：

  • OTA_task（入口 ota_task_runnable）：跑状态机。
  • DwAppData_task（入口 download_app_data_task_runnable）：下载消费者，把数据写外部 Flash。

状态机 4 个状态：WaitReqDownload → OtaDownload → WaitReqUpdate → OtaEnd。

第 1 步：等下载命令（状态 WaitReqDownload，初始态）

  • ota_task_runnable 循环在 WaitReqDownload。
  • 调 ota_adapter_ui_state_write(0)：UI 显示「空闲」。
  • 调 ota_adapter_wait_download_request()：阻塞等 0x11 0x22 0x33 命令。
    • 这是弱函数，产品层要覆盖实现（例如 UART 空闲中断收 4 字节，匹配 0x11 0x22 0x33 返回 1）。
    • 收到命令（返回非 0）→ 进入第 2 步；没收到就一直等。

第 2 步：等用户确认下载（仍在 WaitReqDownload 状态内）

  • 调 ota_adapter_ui_state_write(1)：UI 显示「是否下载？」。
  • 调 wait_confirmation()：轮询 ota_adapter_ui_confirm_read()，等用户点确认。
    • ota_adapter_ui_confirm_read() 返回 0=等待中、1=确认、2=取消。
    • 用户确认（返回 1） → 状态切到 OtaDownload，调 ui_state_write(0)。
    • 取消 / 超时（100 秒） → 回到 WaitReqDownload 继续等命令。

第 3 步：下载（状态 OtaDownload）

  • 调 ota_adapter_ui_progress_write(0)：进度 0。
  • 调 W25Q64_Init()：初始化 A/B 块管理上下文。
  • 调 Ymodem_ReceiveWithSink(...)：Ymodem 收数据，每个数据块走 ymodem_queue_sink 回调：
    1. sink 把数据复制到双缓冲槽 → 发槽指针到队列 USER_QUEUE_IDX_OTA_APP_DATA；
    2. sink 阻塞握手（拿 USER_MUTEX_IDX_OTA_EXT_FLASH 互斥量再释放），等消费者写完；
    3. 消费者 DwAppData_task（download_app_data_task_runnable）从队列拿指针 → 持互斥量 → W25Q64_WriteData(BLOCKA, 指针, g_u32_datalength) 写外部 Flash A 区 → 释放互斥量。
  • 调 ota_adapter_ui_progress_write(100)：进度 100。
  • 成功（appDataLength > 0 且无写错误）：
    • W25Q64_WriteData_End(BLOCKA)：冲刷最后不足 4KB 的数据。
    • set_app_flag_value(App_AreaASize, appDataLength)：写 A 区大小标志。
    • set_app_flag_value(App_RunState, APP_WAIT_UPDATE)：写运行状态 = 等待升级。
    • 状态切到 WaitReqUpdate。
  • 失败：回到 WaitReqDownload。

第 4 步：等用户确认安装（状态 WaitReqUpdate）

  • 调 ota_adapter_ui_state_write(2)：UI 显示「下载完成，是否安装？」。
  • 调 ota_adapter_ui_confirm_write(0)：清确认标志。
  • 调 wait_confirmation()：等用户确认。
    • 确认（1） → 状态切到 OtaEnd。
    • 取消 / 超时 → 回到 WaitReqDownload（标志还是 APP_WAIT_UPDATE，BootLoader 上电会继续处理）。

第 5 步：复位（状态 OtaEnd）

  • 调 osal_task_delay(1000ms)：延时 1 秒。
  • 调 SoftReset() → ota_adapter_system_reset()：NVIC 软复位，进入 BootLoader。

3. BootLoader 端（软复位后）

上电第一件事：main() 调 BootManager_JumpToApp()

  • g_JumpInit == 0x55AA55AA？→ 升级成功后软复位，强制跳转 APP（不看标志）。
  • 读 App_RunState == APP_Valid？→ 正常跳转 APP。
  • 都不是 → 继续 bootloader 初始化，进 Boot_Manager_State()。

Boot_Manager_State()：读标志续跑状态机

  • 调 W25Q64_Init()：初始化块管理。
  • 调 read_app_flag_value(App_RunState, &run_state)：读运行状态标志。
  • 按 run_state 走：
run_state 值走哪个函数做什么成功后失败后
APP_WAIT_UPDATE (0x11111111)Boot_Manager_AppWaitUpdate()读 A 区密文 →BootManager_BackToApp(BLOCKA) AES 解密 → 写内部 Flash APP 区 → MD5 校验 → CheckAppValid() 校验向量表设 APP_Check_NewApp + 软复位Boot_Manager_Rollback_Backup_Area() 从 B 区回退
APP_Check_NewApp (0x22222222)Boot_Manager_Rollback_Backup_Area()从 B 区解密回退到 APP 区设 APP_Valid + 软复位清所有标志 + 软复位
APP_AreaAToAreaB (0x33333333)Boot_Manager_AareaToBarea()A 区复制到 B 区（备份）设 APP_Valid + 软复位设 B 区状态 0
APP_Valid (0x44444444) / 其他BootManager_JumpToApp()跳转 APP--

如何移植

换产品 / 换芯片时：地址 / 密钥在 ota_config.h 里配，复位 / 跳转 / UI / 命令接收在 ota_adapter.c 里实现。

依赖：Ymodem、Flash、AES、MD5、看门狗。

关系图谱

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