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ESP32的韌體更新

緣起

用ESP32做好的玩具，部署到遠方得提供韌體更新服務。這篇幫通用資料紀錄器新增最簡單的韌體更新

  • 用電腦把update.bin（新韌體）放入SD卡
  • 裝置上電，偵測SD卡有update.bin開始更新，每刷4KB閃爍LED，韌體看得到
  • 更新完把update.bin更名成update.bin.done

ESP32 SDK 預設採用單一factory分區，沒有韌體更新機制。這篇介紹怎麼加入雙 OTA 韌體更新，寫給未來的我讀（三兩下就忘了）


更改SDK Config

  • vscode設定SDK的頁面，根據板子WIKI，這片開發版有4MB Flash，調整設定

  • 調整分割表設定
    • 選擇全客製化表格（我們自己掌控一切）


    • 在專案root folder加入partitions.csv，ota_0 & ota_1是放APP的，尺寸是1.625MB。這裡可以設計Flash的布局


    • 儲存SDK設定
      • 不直接把sdkconfig存到版本控制，因為SDK進版，可能設定和順序都改了；到時候diff分不出是SDK改動，還是我們的設定改動
      • 樂鑫建議的步驟：修改完開啟ESP-IDF Terminal
        • 執行idf.py save-defconfig，他會比對差異，把更動寫在sdkconfig.defaults。這個檔案再寫入版本控制


      • 從sdkconfig.defaults重建sdkconfig
        • idf.py reconfigure


觀察軟體版本，執行的partition

在web介面多印一些資訊，之後能觀測韌體更新是否成功

  • 印出當前的韌體資訊，包括git資訊，最後一次submit的hash，日期，時間；編譯的日期和時間，以及當前是跑哪個partition（把這些放標準printf()也可以）


  • Source code如下



  • CMakeLists.txt新增"app_update"才吃得到對應header


韌體更新實作

在開機初始化的地方，安插底下的邏輯

  • 需要在SD卡初始化之後才能執行
  • 具體實作
    • 檢查/sdcard/update.bin是否存在，不在就離開
    • 跟OTA系統拿到 next partition，以及宣告開始更新






    • 配置記憶體，讀檔，新韌體寫入Flash，以及每寫一塊讓LED閃爍


    • 告訴OTA系統更新結束，計算checksum，以及下次開機切換成新的partition


    • 重新開機



執行結果

首先故意讓網頁的TITLE額外多顯示一點字



重新編譯軟體，build/esp32_can_logger.bin複製貼上到SD卡，並且更名成update.bin。SD卡放回裝置上電，看到LED閃爍，之後顯示的資訊如下圖：TITLE已經改過，編譯的時間確實變化，然後partitions從ota_0變成ota_1




結語

多年前我有手刻過bootloader，翻閱datasheet和technical manual，從英文猜出機器的設計，在一團迷霧裡匍匐前進，這種開發體驗實在不大健康，效率也低

這次弄ESP32韌體更新設計，用AI輔助設計，幾乎沒翻原廠範例和文件，都是直接問AI。事後來看，就算直接照著他的步驟和code，大概也能簡單的把機制動起來。先讓東西動起來，再從會動的東西學習（以物為師），大概是最有效率的方案

這篇是我加入韌體更新的小抄，背後的原理我也有挖掘寫在ESP32開機載入過程，可以搭著看


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