Che tipo di tecniche vengono utilizzate per consentire a un utente di aggiornare in sicurezza un firmware del dispositivo post vendita? Voglio farlo con un microcontrollore Cortex M3 / 4, ma credo che le tecniche per qualsiasi micro dovrebbero fare.
Preferibilmente con la minima quantità di componenti extra ovviamente.
Risposte:
Usa un chip che ha più del doppio della quantità di memoria Flash necessaria per il tuo codice. In questo modo è possibile ottenere il nuovo firmware in questa memoria lasciando comunque quello vecchio nel caso in cui qualcosa vada storto.
Dopo aver decrittografato e verificato i checksum sul nuovo firmware, un bootloader può copiarlo nella sua posizione finale, sostituendo quello precedente. Se qualcosa va storto durante questa parte, dopo un hard reset il bootloader dovrebbe vedere che il nuovo firmware non è valido (eseguendo nuovamente il checksum) e riprovare a copiare.
Questo è il modo più semplice e infallibile che conosco. Richiede inoltre poco codice nel bootloader e non richiede la duplicazione di alcuna funzionalità tra il programma principale e il bootloader (non è necessaria alcuna logica di comunicazione nel bootloader).
Usa un bootloader e qualche KB di flash extra.
Un aggiornamento viene eseguito dal bootloader, inviando alcuni comandi speciali su UART, USB, I2C o un altro protocollo. Viene aggiornato solo il codice principale: il codice del bootloader non viene mai toccato se non tramite un programmatore esterno (ad es. JTAG / PICkit per PIC ecc.)
Se l'aggiornamento non riesce (interruzione di corrente, qualcuno ha inciampato su un filo o un altro motivo), il widget non funzionerà, ma il bootloader sarà ancora lì, quindi l'aggiornamento può essere riprovato.
Un flag potrebbe essere impostato in qualche byte da qualche parte, il che impedisce l'esecuzione errata del codice principale perché non è stato completamente aggiornato.
Se il tuo dispositivo è relativamente costoso e puoi permetterti il costo (e i tuoi clienti si preoccupano degli aggiornamenti) puoi farlo ...
(generalmente questa tecnica richiede una memoria esterna o un uso subdolo di jtag ..)
Avere un micro di programma fisso (come un piccolo PIC) che può arrestare il sistema e riprogrammarlo.
poiché non è possibile modificare il firmware del "processore di aggiornamento", non può mai andare storto.
1) l'utente può aggiornare il dispositivo
2) se un aggiornamento fallisce, possono sempre riprovare. Non può essere in muratura
3) anche quando il tuo dispositivo di destinazione non supporta un bootloader (vuole solo avviarsi ed eseguire) puoi comunque farlo fare quello che vuoi.
funziona per FPGA, DSP e altri obiettivi di oddball.
Può avere un'interfaccia utente davvero ordinata (anche un PIC può eseguire un web server ....)
Assicurati che il tuo prodotto abbia una sorta di semplice interfaccia seriale, preferibilmente EIA232. Un connettore non standard è OK se non si dispone dello spazio per un DB-9. Ad esempio , è sufficiente un connettore TRS per TxD, RxD e terra.
Quando si programma il dispositivo per la prima volta, includere un bootloader . Questo dovrebbe essere il più semplice possibile , perché prima o poi vorresti aggiornare il bootloader stesso se avesse bisogno di nuove funzionalità. (Probabilmente non puoi nemmeno aggiornarlo)
Quindi il connettore TRS. Utilizzare un jack con un interruttore in modo da poter rilevare quando è presente un connettore. Basta controllare appena resettato e avviare il bootloader se è presente il plug, altrimenti avviare l'applicazione. In questo modo il bootloader e il programma applicativo dell'utente rimangono ben separati. (Il controllo fa effettivamente parte del bootloader; ne avremo bisogno indipendentemente dalla versione dell'applicazione, altrimenti non saremo in grado di entrare nel bootloader!)
Quale attrezzatura sarà disponibile per l'upgrade? Un PC, una chiavetta USB, una scheda micro SD?
Un modo sarebbe quello di avere l'applicazione in un elemento rimovibile (chiavetta USB, scheda SD, ecc.). Il chip carica la sua applicazione dall'elemento. L'upgrade scambia semplicemente l'elemento e si riavvia.
I chip di microcontrollore ARM e Cortex che conosco (NXP, Atmel) hanno tutti un bootloader seriale integrato, quindi se il tuo aggiornamento arriva con un PC e un cavo seriale (e hai predisposto un'interfaccia porta COM) può semplicemente scaricare il tuo aggiornare.