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启英泰伦-3代芯片OTA方案

1. OTA升级功能概述

​ 本文档适用于通过串口对启英泰伦3代语音芯片算法SDK进行OTA升级的方案,升级方式为单个分区独立升级,升级方案只对CI1302、CI1303、CI1306、CI1312、CI2305、CI2306、CI2312适用,CI1301、CI1311、CI2311不支持OTA升级,OTA相关资料用户可以到 ☞三代芯片OTA资料 资料库中下载,如图:

2. Flash分区结构和升级流程介绍

2.1 Flash分区说明

​ OTA升级方案只会对分区表1、分区表2(备份分区表)、代码分区1、代码分区2(备份代码分区)、ASR分区、DNN分区、voice分区、userfile分区做升级;bootloader和nv_data不做升级,用户无需关注,分区地址映射如下图:

图 2-1

2.2 OTA升级交互流程说明

​ OTA升级方案中升级主端为用户使用的MCU芯片或PC工具,升级从端为启英泰伦3代芯片,升级流程一共包含六个步骤,升级流程图参考图2-2:

  1. 主端发送复位指令复位从端,从端请求下载升级代理程序updater到内存中运行,并检测需要升级的分区项,为升级做准备。

  2. 升级代码分区1和2(代码分区如有更新,代码两个分区都需要交替更新)

  3. 升级ASR分区

  4. 升级DNN 分区

  5. 升级voice分区
  6. 升级userfile分区

图 2-2

2.3 升级代理程序(updater.bin)

updater固件为升级过程中的代理程序,从端复位以后需要下载updater到内存中运行,updater运行起来以后负责和主端进行分区升级的整个交互流程,请选择章节1下载的ota资料包中的updater文件文件(启英泰伦三代芯片OTA升级都使用该updater文件),如图:

图 2-3

3. OTA升级方案参考说明

​ 为了用户能快速将OTA升级方案使用起来,我司开发了OTA升级测试工具,工具会把OTA流程中每个步骤,以及交互数据都做详细打印说明,并提供OTA升级主端参考代码,下面做详细步骤说明:

3.1 算法SDK配置说明:

支持OTA的算法SDK,需要做如下几个配置(可以参考章节1中下载的ota资料包中sdk包)

  1. 需要在user_config.h文件中使能CIAS_FLASH_IMAGE_UPGRADE_ENABLE宏,并选择升级串口号以及与BootLoader通信的串口波特率,如图:

图 3-1
  1. 看门狗IWDG使能(为了防止升级过程中异发生出现再也无法升级的情况,一定要将看门狗使能,芯片超时自动重启为下一次升级做准备),看门狗使能方法如下图:

图 3-2

图 3-3

3.2 启英3代芯片复位说明(使用小端模式)

下面指令是启英OTA测试工具使用的相关指令,测试工具使用的大端模式,复位指令用户需要根据自己串口协议在业务固件中自定义,

  • 复位指令示例(大端模式):a5a55a5a000001050000000078563412
  • 和bootloader握手指令(大端模式):a50f0000a00300cfe8ff
  • 芯片收到复位指令后调用函数 dpmu_software_reset_system_config() 复位芯片,运行bootloader并等待握手,bootloader等待进入升级模式超时时间为 200ms,超时会自动加载业务固件运行,所以在发送复位指令以后,需要在200ms内发送和bootloader握手指令

3.3 打包工具使用说明

​ OTA语音固件打包升级工具:使用第1章节下载的OTA资料包中“固件打包工具”目录下的PACK_UPDATE_TOOL工具打包,打包时请注意选对应芯片型号,如图:

图 3-4

特别注意打包OTA固件时需修改打包工具的config.ini配置文件,才能打包OTA固件格式,配置文件路径为对应工程的firmware目录下,将[TOOLS]组内的firmware_version成员改为FW_V1

图 3-5

保存config文件修改后,打包工具界面会弹窗提示,点击确认后并查看user分区起始地址是否已更改为0XA000

图 3-6

3.4 OTA升级测试工具使用说明

使能发送串口日志会将工具发给芯片的所有数据打印出来,供开发者参考;用户如果自定义了复位指令,请将复位指令填入升级复位指令框,如果需要测试其它波特率,请将波特率填入通信波特率数据框(重要)

  • 步骤1:选择升级串口号
  • 步骤2:选择升级语音芯片型号
  • 步骤3:选择通信波特率(主机与语音芯片的串口波特率,默认是115200)
  • 步骤4:复位指令配置(用户在SDK自定义实现串口复位指令,试用阶段可断电重启芯片实现复位)
  • 步骤5:导入升级固件
  • 步骤6:升级串口波特率配置(建议使用921600bit/s,最高支持2Mbit/s,用户根据主端硬件串口参数配置对应的波特率)
  • 步骤7:开始升级
  • 步骤8:使能发送日志功能,不建议开启,不然会增加很多中间数据打印(调试使用)

图 3-7

注意(工具在使用过程中,如果点了升级按钮没有进入升级状态,请排查:1.升级串口接线及通信波特率配置是否正确,2.芯片型号是否正确 3.手动复位芯片后重试)

3.5 主端参考代码说明

图 3-8

3.6 主端参考代码说明

这里只列举主要的结构体定义和函数说明,详细参考代码,请参考章节1中下载的ota资料包中的参考代码文件

//分区信息结构体
typedef struct
{
    unsigned int version;     //分区版本
    unsigned int address;     //分区起始地址
    unsigned int size;        //分区大小
    unsigned int crc;         //分区CRC16校验
    unsigned char status;     //分区当前状态 0xF0-分区有效  0xFC-需要更新的分区  0xC0-无效分区
}partition_info_t;
//分区表结构体
typedef struct
{
    unsigned int ManufacturerID;              //厂商ID
    unsigned int ProductID[2];                //产品ID

    unsigned int HWName[16];                  //硬件名称
    unsigned int HWVersion;                   //硬件版本
    unsigned int SWName[16];                  //软件名称
    unsigned int SWVersion;                   //软件版本

    unsigned int BootLoaderVersion;           //bootloader版本
    char         ChipName[9];                 //芯片名称
    uint8_t      FirmwareFormatVer;           //固件格式版本
    uint8_t      reserve[4];                  //预留

    partition_info_t user_code1;              //代码分区1信息
    partition_info_t user_code2;              //代码分区2信息
    partition_info_t asr_cmd_model;           //asr分区信息
    partition_info_t dnn_model;               //dnn分区信息
    partition_info_t voice;                   //voice分区信息
    partition_info_t user_file;               //user_file分区信息

    unsigned int     ConsumerDataStartAddr;   //nv_data分区起始地址-ota无需关注
    unsigned int     ConsumerDataSize;        //nv_data分区大小 -ota无需关注
    unsigned short   PartitionTableChecksum;    //分区表校验值
}partition_table_t;

//固件格式版本
typedef enum
{
    FW_FMT_VER_1 = 1,       //固件格式版本1,现用于CI110X SDK和CI130X_SDK、CI230X_SDK、 CI231X_SDK
    FW_FMT_VER_2,           //固件格式版本2,现用于CI110X_SDK_Lite和CI112X_SDK
    FW_FMT_VER_MAX,
} fw_fmt_ver_t;

#pragma pack()
//传输包原始数据类型,用于传输
typedef struct
{
    unsigned char data1[7];
    unsigned char *data2;
    unsigned char data3[3];
} package_raw_data_t;
//传输包解析结构类型,用于构造和解包
typedef struct
{
    unsigned short head;        //包头
    unsigned short data_length; //数据长度
    unsigned char msg_type;     //消息类型
    unsigned char cmd;          //指令
    unsigned char seq;
    unsigned char *data;        //数据
    unsigned short crc;         //CRC16校验
    unsigned char tail;         //包尾
} package_property_t;
//传输包类型
typedef union
{
    package_raw_data_t raw_data;
    package_property_t property;
} package_t;
#endif
bool StartOTAProcess(void);                    //升级主函数入口-读文件,发复位芯片指令和握手指令
bool ReadUpdaterFile(void);                    //读updater文件
void ReadImageFile(void);                      //读升级固件文件
void SerialOTAReadDataHandleSlot(void);        //串口数据处理
bool StepUpdatePartitionInfoCheck(package_t *pPackage, QByteArray rcvData); //升级步骤1-检测需要升级的分区信息
bool StepUserCodeUpdate(package_t *pPackage, QByteArray rcvData);           //升级步骤2-升级代码分区
bool StepASRUpdate(package_t *pPackage, QByteArray rcvData);                //升级步骤3-升级ASR分区
bool StepDNNUpdate(package_t *pPackage, QByteArray rcvData);                //升级步骤4-升级DNN代码分区
bool StepVoiceUpdate(package_t *pPackage, QByteArray rcvData);              //升级步骤5-升级Voice代码分区
bool StepUserFileUpdate(package_t *pPackage, QByteArray rcvData);           //升级步骤6-升级UserFile分区