如何實(shí)現基于英飛凌TRAVEO? T2G系列芯片的Dual Bank方案架構實(shí)現OTA功能

最近在 英飛凌開(kāi)發(fā)者論壇 中注意到，許多開(kāi)發(fā)者都在討論和提問(wèn)關(guān)于如何實(shí)現基于TRAVEO? T2G系列芯片的OTA（Over-The-Air，遠程升級技術(shù)）更新應用。為了幫助大家更好地基于TRAVEO? T2G系列芯片的Dual Bank方案架構實(shí)現OTA功能，本文將簡(jiǎn)要介紹其原理，并提供相關(guān)的資源和示例代碼，希望能夠為大家提供參考和幫助。（作者：英飛凌 Yang Jannie）

OTA（Over-the-Air） 是一種通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議遠程更新設備固件的軟件更新方法，在現代智能汽車(chē)和聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)的快速發(fā)展下，在汽車(chē)應用中越來(lái)越受到重視。 通過(guò)OTA更新，設備制造商可以在設備部署后修復漏洞、添加新功能或優(yōu)化性能，而無(wú)需物理接觸設備。 它既可以提升用戶(hù)體驗和安全性，又降低維護成本和環(huán)境影響做出貢獻，為汽車(chē)行業(yè)的持續發(fā)展和創(chuàng )新提供了強大支持。

TRAVEO? T2G 系列支持雙區（Dual Bank）模式，允許RWW（Read While Write）功能。 Dual Bank 是一種支持OTA更新的存儲架構，它使用兩個(gè)獨立的存儲區來(lái)確保固件更新的可靠性和安全性。Dual bank技術(shù)通常涉及A/B分區機制，在OTA更新過(guò)程中，新固件會(huì )先被下載到備用分區，下載完成后，系統會(huì )在下次啟動(dòng)時(shí)從新分區啟動(dòng)?？蛻?hù)可以基于其特殊的dual bank 模式進(jìn)行相同位置的固件更新，提升了固件更新的靈活性和效率。

參考文檔

AN220242

AN229058

TRAVEO? T2G Dual Bank劃分

TRAVEO? T2G芯片的閃存分為Code Flash和Work Flash。

• Code Flash用于存儲程序代碼， 即芯片的固件或軟件。

• Work Flash用于存儲數據， 即程序運行時(shí)需要存儲的數據，例如配置信息、日志數據等。

在Dual Bank模式下， Code Flash被劃分為兩個(gè)獨立存儲體（Logical Bank 0和Logical Bank 1），在不同mapping下，存儲體地址互換，以支持動(dòng)態(tài)重映射。以下圖CYT2B7芯片為例：

• Mapping A ：

  Logical Bank 0地址:

  0x1000_0000-0x1008_8000，

  Logical Bank 1地址:

  0x1200_0000-0x1208_8000

• Mapping B ：

  Logical Bank 0地址:

  0x1200_0000-0x1208_8000，

  Logical Bank 1地址:

  0x1000_0000-0x1008_8000

從上圖CYT2B7芯片的memory map可見(jiàn)，TRAVEO? T2G系列的code flash可以分成Single Bank 模式和Dual Bank 模式。通過(guò)配置 FLASHC_FLASH_CTL 寄存器的 MAIN_BANK_MODE 位與 MAIN_MAP 位實(shí)現對模式的控制。

• MAIN_BANK_MODE位

  (FLASHC_FLASH_CTL[12])：

  置1啟用Dual Bank模式，置0返回Single Bank模式1。

• MAIN_MAP位

  (FLASHC_FLASH_CTL[8])：
  僅在Dual Bank模式下有效，0選擇Mapping A，1選擇Mapping B

當然，Work Flash也可配置為Single Bank模式或Dual Bank模式，可通過(guò) FLASHC_FLASH_CTL 寄存器的 WORK_BANK_MODE 位與 WORK_MAP 位進(jìn)行配置。需要注意的是這幾位在復位時(shí)都會(huì )被清除。ROM boot和flash boot不會(huì )改變這些配置。換句話(huà)說(shuō)，TRAVEO? T2G系列MCU在 Arm ? Cortex ? -M0+應用程序啟動(dòng)之前總是以Single Bank模式啟動(dòng)。應用程序需要根據實(shí)際需求手動(dòng)配置Dual Bank功能。

TRAVEO? T2G Dual Bank模式優(yōu)勢

1. 高可靠性： dual bank結構允許在一個(gè)bank進(jìn)行更新的同時(shí)，另一個(gè)bank繼續執行當前的固件。這種方式確保了更新過(guò)程中設備的正常運行，避免了因更新失敗導致的系統崩潰。

2. 無(wú)縫切換： 更新完成后，系統可以無(wú)縫切換到新固件，無(wú)需長(cháng)時(shí)間的停機或重啟過(guò)程。

3. 容錯能力： 如果在更新過(guò)程中出現問(wèn)題，系統可以回滾到舊版本固件，保證設備的穩定性和可靠性。

4. 減少停機時(shí)間： 由于更新可以在后臺進(jìn)行，設備的停機時(shí)間大大減少，提高了設備的可用性。

5. 安全性： TRAVEO? T2G系列MCU配備硬件安全模塊，提供強大的加密和認證機制，確保OTA更新的安全性和完整性。

更新固件實(shí)現流程

固件更新：

1. 假設CM4/7用戶(hù)程序代碼運行在Bank 0即處于Mapping A映射時(shí)，接收到通過(guò)車(chē)輛局域網(wǎng)（如CAN FD或以太網(wǎng)）發(fā)送的固件更新請求和數據。

2. CM0+用戶(hù)程序開(kāi)始擦除整個(gè)Bank 1的code flash區域和特定的work flash區域，其中work flash區域需要放置remap參數，用于標識下一次復位后需要設置Mapping A還是Mapping B，即最新程序存儲于bank 0還是bank 1中。在此示例中，將更新bank 1的code flash，故而下一次復位后將使用Mapping B。

3. 完成flash擦除后，CM0+用戶(hù)程序將相同的CM0+用戶(hù)程序代碼復制到Bank 1，并編程新的CM4/7用戶(hù)程序代碼。需要注意的是，以CYT2B7芯片為例，無(wú)論是運行在Mapping A需要更新bank 1的程序還是運行在Mapping B需要更新bank 0，更新地址皆處于0x1200_0000-0x1208_8000，而非0x1000_0000-0x1008_8000。

4. 最后，CM0+更新work flash中的remap參數，以便在下一次復位時(shí)切換應用程序代碼。

系統啟動(dòng)與切換

1. 在復位后，CM4/7和CM0+開(kāi)始執行ROM boot程序。CM4/7進(jìn)入等待中斷（WFI）狀態(tài)，直到CM0+使能它。

2. CM0+完成ROM boot和flash boot后，執行其用戶(hù)程序代碼。在CM0+用戶(hù)程序配置FLASHC_FLASH_CTL 寄存器MAIN_BANK_MODE位為dual bank模式，并讀取work flash中的remap參數。

3. 如果從work flash讀取的數據是預期值，CM0+會(huì )跳轉到SRAM代碼，然后通過(guò)設FLASHC_FLASH_CTL 寄存器的MAIN_MAP位將code flash 的mapping切換為“Mapping B”。需要注意的是，改變這一位將改變flash的映射，故必須將此部分切換mapping操作的代碼置于SRAM中執行，而不能繼續在flash中執行。

4. 在完成切換操作后，code flash bank 0的地址將與code flash bank 1的地址交換。

5. CM0+跳回到code flash中執行程序并使能CM4/7。CM4/7和CM0+運行程序地址不變，但此時(shí)執行的已是bank 1中的新代碼。

請訪(fǎng)問(wèn)以下鏈接下載相關(guān)示例代碼：

• TRAVEO? T2G SDL

• TRAVEO? T2G Sample driver Library Code Examples

如果您在實(shí)現過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以嘗試在社區中尋找答案，可能已經(jīng)有人提出了相同的困擾并得到了解決。

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如果您還未曾使用過(guò)TRAVEO? T2G 系列芯片，可以點(diǎn)擊這里快速入門(mén)：

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