[nrf51] BLE DFU：Dual Bank 备份升级 OTA

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Nordic默认采用Dual-Bank模式执行DFU，即将新固件的数据保存在Flash的另一区域，而不是直接覆盖当前固件程序，只有新固件接收完毕校验通过，再复制到当前固件空间。这样能保证更新过程被意外中断，不会影响到原来的程序。（1）Flash布局

一个典型的BLE应用程序其Flash布局图如下：

部件含义或用途Bootloader Settings保存固件CRC、Size等信息MBR Paramaters保存MBR参数Bootloader执行DFUApplication应用程序Softdevice协议栈MBR（Master Boot Record）引导Bootloader

逻辑上，将Application空间分为两部分：Bank 0和Bank 1。应用程序总是放在Bank 0，紧挨着Softdevice。Bank 1通常是空余空间。

做DFU时候，接收的新固件可以存放在Bank 0，也可以放在Bank 1：

如果放在Bank 0，即覆盖当前程序，称为Signle Bank DFU。

如果放在Bank 1，不影响当前程序，称为Dual Bank DFU。

Nordic SDK默认采用Dual Bank，绝大多数场景都喜欢Dual Bank，除了——Flash空间不够。

Bootloader在接收数据前会检查Bank 1的大小，如果空间足够，就执行Dual Bank，否则当前应用程序，腾出空间执行Single Bank。SDK自动完成这个判断动作。（2）部件大小

MBR、Softdevice、Bootloader和BL Settings的大小都是确定的。对于nRF52832（512kB Flash）和Softdevice 6.0.x而言，各个部件的大小如下：

部件地址范围空间BL Settings0x0007 F000 – 0x0008 00004 kBMBR Params0x0007 E000 – 0x0007 F0004 kBBootloader0x0007 8000 – 0x0007 E00024 kBAppl. + Free area0x0002 0000 – 0x0007 8000352 kBSoftdevice0x0000 1000 – 0x0002 6000148 kBMBR0x0000 0000 – 0x0000 10004 kB

不同芯片的Flash大小不同，对于nRF52840芯片（1024 kB），Appl. + Free area = 352 + 512 = 864 kB，而对于nRF52810（192 kB），Appl. + Free area = 352 – 320 = 32 kB。

利用这些数值，可以粗略的判断出新的固件将要执行Dual Bank还是Single Bank。（3）升级对象

一个完整的程序中，有三个固件：Softdevice、Bootloader和Application。

SDK支持多种组合的升级模式，不过由于Nordic的协议栈（Softdevice）已经非常成熟，Bootloader职责功能相对稳定，大多数情况下都是只升级Application。

下面借图说明升级过程。Application（Dual Bank）

新固件先存放到Bank 1，然后再擦除Bank 0，并复制到Bank 0。

Application （Single Bank）

先将Bank 0擦除，然后直接将新固件写到Bank 0。

Softdevice + Bootloader

通常Application都依赖于Softdevice，升级Softdevice意味着也要升级Application，所以要分两个步骤：

先擦除Bank 0，将Softdevice + Bootloader当做一个固件写到Bank 0，再复制到各自区域。

再用新的Bootloader将Application升级到Bank 0。

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