發布日期：2022-04-28 點擊率：128
Other Parts Discussed in Post: CC2640, CC2640R2F
作者： TI 工程師 張彥
CC2640 R2是一款面向 Bluetooth Smart 應用的低功耗無線 MCU。該芯片運行TI的BLE協議棧，同時具有OAD（Over the Air Download）空中固件升級功能。
CCS是TI提供的強大的MCU/Processor免費軟件開發IDE，支持TI全系列的MCU和Processor。IAR是IAR公司提供的商用軟件開發IDE。CC2640R2可以選用CCS或者IAR任意一款進行開發。
為了提高OAD的效率，同時為了更合理的代碼架構，TI的BLE例程都分為Application和Stack兩個工程。但是兩個工程和兩個固件，往往會造成生產或者OAD的不便，在此我們提供一個小竅門來改善一下這個不便。
首先我們看一下IAR/CCS的編譯結果：
IAR和CCS是開發TI的BLE方案的IDE工具。在代碼編譯完成后，都能生供下載調試用的.out文件，還有.hex文件和.bin文件。
其中.out文件帶了調試信息，主要是下載調試用。.hex文件和.bin文件都可以用于生產下載，但是.hex文件又帶了地址信息，crc校驗等額外信息，所以.out和.hex都會比.bin文件大很多。因此最理想的生產下載文件其實還是.bin文件，同樣，對于目前CC2640R2F的OAD功能來說，.bin文件也依然是最佳選擇。
圖 1. 編譯結果
我們再來看一下CC2640R2帶OAD特性的工程：
CC2640R2帶OAD特性的工程由三個子工程構成，BIM，application和stack。
BIM其實就是bootloader，app就是application，stack就是協議棧。
這樣的好處是升級的時候可以只單獨更新application部分，并且能大大提高OAD的速度（因為對大多數客戶來說實際只需要更新application部分）。
但是這樣做的結果就有了三個獨立image文件，這會對最終的生產造成困擾。好在IAR或CCS等IDE工具提供了一些方法，能使我們靈活在.hex文件和.bin文件之間互相轉換，合并等等，這就是它們提供的post-build工具：post-build顧名思義就是build之后的動作。
先來看一下IAR/CCS的Post-build工具：
以Application工程為例。
IAR的Post-build工具:
圖 2. IAR Post-build
CCS的Post-build 工具:
圖 3. CCS Post-build
把IAR和CCS的Post-build 內容拿出來，分別是：
IAR的Post-build內容:
cmd /C "$TOOLS_BLE_DIR$output_converteroutput_converter.exe
$EXE_DIR$sp_oad_offchip_$PROJ_FNAME$_$CONFIG_NAME$.bin & $TOOLS_BLE_DIR$oadoad_image_tool.exe
iar $PROJ_DIR$ 1 $EXE_DIR$$TARGET_BNAME$.hex $PROJ_DIR$..configiar_boundary.xcl
$PROJ_DIR$..stackFlashROMExesp_oad_offchip_cc2640r2lp_stack_FlashROM.hex -o
$EXE_DIR$$TARGET_BNAME$_oad"
CCS的Post-build內容：
${TOOLS_BLE_DIR}/oad/oad_image_tool ccs ${PROJECT_LOC} 1 FlashROM/${ProjName}_${ConfigName}.hex ${WORKSPACE_LOC}/simple_peripheral_cc2640r2lp_oad_offchip_stack/TOOLS/ccs_compiler_defines.bcfg ${WORKSPACE_LOC}/simple_peripheral_cc2640r2lp_oad_offchip_stack/FlashROM/simple_peripheral_cc2640r2lp_oad_offchip_stack_FlashROM.hex -o ${WORKSPACE_LOC}/simple_peripheral_cc2640r2lp_oad_offchip_app/FlashROM/${ProjName}_${ConfigName}_oad
上面標紅的就是CC2640R2的SDK提供的一些腳本工具，可以在這個目錄中找到：C:TIsimplelink_cc2640r2_sdk_1_40_00_45 oolslestack。分別是
output_converter.exe和
oad_image_tool.exe。
SDK提供的這幾個.exe文件都是Python文件轉換過來的，我們也可以把自己用Python轉成的.exe文件放這里來執行。
上述腳本工具在Post-build中的應用
output_converter.exe的用法：
output_converter.exe的作用：把.bin文件轉換成.hex文件。
用windows的command line可以看到它的參數配置：
圖 4. output_converter.exe的參數配置
oad_image_tool.exe的用法：
oad_image_tool.exe的作用：把特定的1個，或者多個.hex文件合并，新生成一個.hex文件，并轉換成加上CRC32校驗信息的.bin文件，注意的是，新生成的.hex文件是沒有加上CRC32校驗信息的，只有新生成的.bin文件帶。
它是特別指定了OAD要用的BIM，application，stack三個工程的某種組合，且合并的話，只能合并application和stack工程的image，所以這個工具并不是通用.hex轉.bin工具，只能配合OAD用（文章后面會有通用.hex轉.bin工具介紹）。
圖 5. oad_image_tool.exe的參數配置
*注意：這里說的都是application工程，編譯application工程之前，stack工程必須先編譯完成。因為很顯然，stack工程的.hex文件是其中的一個參數。
output_converter.exe & oad_image_tool.exe的配合：
IAR的工程配置里面，配置的是編譯好默認輸出.bin文件，所以需要先用output_converter.exe把.bin文件轉換成.hex。
CCS則是直接生成.hex文件，CCS只要調用oad_image_tool.exe轉換成帶CRC32校驗信息的.bin文件就可以了。
所以最后總結，不管是IAR還是CCS，都是通過post-build來轉換application和stack工程的編譯結果，并產生這兩個工程單個合并的.hex和.bin文件（BIM工程并不在合并之列），產生的.bin文件是帶OAD需要的CRC32的image校驗信息的，而.hex文件是不帶這個CRC32校驗信息的。
在Post-build中活用腳本工具：
用hex的方法燒錄
如果用.hex的方式去燒錄，這中間就有兩個問題：
第一就是還是得燒錄兩個.hex文件：BIM的.hex，和application+stack合并的.hex。
第二就是，默認的post-build產生的.hex文件不帶CRC32信息，如果直接把最終產生的單個.hex文件和BIM工程的.hex文件燒錄至芯片，由于application鏡像的起始位置不帶有效的CRC32信息，因此BIM會認為這是無效的鏡像，最后造成無法跳轉到application去執行。
要解決這兩個問題，就得在application+stack的.hex起始位置加上有效CRC32校驗信息，然后把BIM的.hex文件和application+stack的.hex文件合并，變成真正的單個.hex，這樣直接下載就沒問題了。
解決方法：
首先，給application+stack的.hex文件頭部相應位置加入CRC32信息。
實際上經過oad_image_tool.exe合并的application+stack的.bin文件的頭部已經有CRC32校驗信息，而且output_converter.exe能把.bin文件轉成.hex文件，所以最快的方法自然是用output_converter.exe把已經合并的application+stack的.bin文件再轉換成.hex就行了：
$TOOLS_BLE_DIR$output_converteroutput_converter.exe -o
$EXE_DIR$$TARGET_BNAME$_oad_merged_crc32.hex $EXE_DIR$$TARGET_BNAME$_oad_merged.bin"
這個產生的.hex就是application+stack，并帶CRC32信息。
接下來就是把BIM的.hex和application+stack帶CRC32信息的.hex 合并。
由于SDK提供的oad_image_tool.exe是一個特殊的工具，并不能隨意合并任意的.hex文件，所以不能用這個工具來合并BIM和application+stack的.hex文件。這里提供一個能合并任意.hex文件的工具：hexmerge.exe，這個也是通過python轉換的.exe文件，后面會介紹怎么轉換的。
把hexmerge.exe放到對應目錄下，比如：C:TIsimplelink_cc2640r2_sdk_1_40_00_45 oolslestackoad
用法：
$TOOLS_BLE_DIR$oadhexmerge.exe -o $EXE_DIR$bim_app_stack_crc32.hex $PROJ_DIR$..im_offchip
Flashonly Exesp_oad_offchip_cc2640r2lp_bim_offchip_FlashOnly.hex
$EXE_DIR$$TARGET_BNAME$_oad_merged_crc32.hex
把上面兩條命令加入到post-build中去，下面藍色部分：
cmd /C "$TOOLS_BLE_DIR$output_converteroutput_converter.exe $EXE_DIR$sp_oad_offchip_$PROJ_FNAME$_$CONFIG_NAME$.bin & $TOOLS_BLE_DIR$oadoad_image_tool.exe iar $PROJ_DIR$ 1 $EXE_DIR$$TARGET_BNAME$.hex $PROJ_DIR$..configiar_boundary.xcl $PROJ_DIR$..stackFlashROMExesp_oad_offchip_cc2640r2lp_stack_FlashROM.hex -o $EXE_DIR$$TARGET_BNAME$_oad & $TOOLS_BLE_DIR$output_converteroutput_converter.exe -o $EXE_DIR$$TARGET_BNAME$_oad_merged_crc32.hex $EXE_DIR$$TARGET_BNAME$_oad_merged.bin & $TOOLS_BLE_DIR$oadhexmerge.exe -o $EXE_DIR$bim_app_stack_crc32.hex $PROJ_DIR$..im_offchipFlashOnlyExesp_oad_offchip_cc2640r2lp_bim_offchip_FlashOnly.hex $EXE_DIR$sp_oad_offchip_cc2640r2lp_app_FlashROM_oad_merged_crc32.hex"
這樣，最終就能產生出一個bim+application+stack三個工程合并后的.hex文件，并且帶CRC32校驗，一次性下載到芯片后能直接運行。
用bin的方法燒錄
如果用.bin的方式燒錄，那么CRC32的問題是不存在的，存在的唯一問題就是：
BIM的.bin和application+stack的.bin是兩個獨立的文件，沒法同時燒錄，也沒法分別燒錄，因為.bin文件是不帶地址信息的，比較麻煩。
最好的方法當然是把這幾個.bin文件合成一個，再進行燒錄。但SDK提供的oad_image_tool.exe又不能直接把BIM合并進去產生.bin文件，所以還是需要借助其他工具。
其實根據前面的啟發，最快的方法，只要把前面的過程中產生的BIM+application+stack并帶CRC32校驗的.hex文件直接轉換成.bin文件就行了。我們借用hex2bin.exe這個工具，同樣，也是python轉換過來的.exe。
解決方法：
首先，比如也把hex2bin.exe放到下面目錄中：
C:TIsimplelink_cc2640r2_sdk_1_40_00_45 oolslestackoad
用法：
$TOOLS_BLE_DIR$oadhex2bin.exe $EXE_DIR$im_app_stack_crc32.hex $EXE_DIR$bim_app_stack_crc32.bin
那么把這條命令加到post-build中去：
cmd /C "$TOOLS_BLE_DIR$output_converteroutput_converter.exe $EXE_DIR$sp_oad_offchip_$PROJ_FNAME$_$CONFIG_NAME$.bin & $TOOLS_BLE_DIR$oadoad_image_tool.exe iar $PROJ_DIR$ 1 $EXE_DIR$$TARGET_BNAME$.hex $PROJ_DIR$..configiar_boundary.xcl $PROJ_DIR$..stackFlashROMExesp_oad_offchip_cc2640r2lp_stack_FlashROM.hex -o $EXE_DIR$$TARGET_BNAME$_oad & $TOOLS_BLE_DIR$output_converteroutput_converter.exe -o $EXE_DIR$$TARGET_BNAME$_oad_merged_crc32.hex $EXE_DIR$$TARGET_BNAME$_oad_merged.bin & $TOOLS_BLE_DIR$oadhexmerge.exe -o $EXE_DIR$bim_app_stack_crc32.hex $PROJ_DIR$..im_offchipFlashOnlyExesp_oad_offchip_cc2640r2lp_bim_offchip_FlashOnly.hex $EXE_DIR$sp_oad_offchip_cc2640r2lp_app_FlashROM_oad_merged_crc32.hex & $TOOLS_BLE_DIR$oadhex2bin.exe $EXE_DIR$im_app_stack_crc32.hex $EXE_DIR$bim_app_stack_crc32.bin"
所以總結起來，只要把上面的這一整段命令復制，粘帖到IAR的post-build配置中去，我們就能通過IAR的一次編譯，自動同時可以得到一個合并了BIM，application，stack的完整的.hex和.bin文件（bim_app_stack_crc32.hex和bim_app_stack_crc32.bin），可以用于燒錄。
圖 6. IAR 最終生成的編譯結果
在CCS中的靈活用法
前面是基于IAR的配置方式，基于CCS的本質上也是一樣，在post-build中，加入：
${TOOLS_BLE_DIR}/oad/oad_image_tool ccs ${PROJECT_LOC} 1 FlashROM/${ProjName}_${ConfigName}.hex ${WORKSPACE_LOC}/simple_peripheral_cc2640r2lp_oad_offchip_stack/TOOLS/ccs_compiler_defines.bcfg ${WORKSPACE_LOC}/simple_peripheral_cc2640r2lp_oad_offchip_stack/FlashROM/simple_peripheral_cc2640r2lp_oad_offchip_stack_FlashROM.hex -o ${WORKSPACE_LOC}/simple_peripheral_cc2640r2lp_oad_offchip_app/FlashROM/${ProjName}_${ConfigName}_oad
${TOOLS_BLE_DIR}/output_converter/output_converter -o
${WORKSPACE_LOC}/simple_peripheral_cc2640r2lp_oad_offchip_app/FlashROM/${ProjName}_${ConfigName}_oad_merged_crc32.hex ${WORKSPACE_LOC}/simple_peripheral_cc2640r2lp_oad_offchip_app/FlashROM/${ProjName}_${ConfigName}_oad_merged.bin
${TOOLS_BLE_DIR}/oad/hexmerge -o ${WORKSPACE_LOC}/simple_peripheral_cc2640r2lp_oad_offchip_app/FlashROM/bim_app_stack_crc32.hex ${WORKSPACE_LOC}/bim_oad_offchip_cc2640r2lp_app/FlashOnly/bim_oad_offchip_cc2640r2lp_app.hex ${WORKSPACE_LOC}/simple_peripheral_cc2640r2lp_oad_offchip_app/FlashROM/${ProjName}_${ConfigName}_oad_merged_crc32.hex
${TOOLS_BLE_DIR}/oad/hex2bin
${WORKSPACE_LOC}/simple_peripheral_cc2640r2lp_oad_offchip_app/FlashROM/bim_app_stack_crc32.hex
${WORKSPACE_LOC}/simple_peripheral_cc2640r2lp_oad_offchip_app/FlashROM/bim_app_stack_crc32.bin
這樣，編譯完application工程后，就能自動得到合并了BIM+application+stack的.hex和.bin文件（bim_app_stack_crc32.hex和bim_app_stack_crc32.bin）。
圖 7. CCS 最終生成的編譯結果
結論：
IDE工具的Post-build往往在實際開發過程中容易被忽略，其實只要靈活應用，還是能幫助我們做很多事情的，比如本文所說針對CC2640R2F的固件的生成，靈活應用Post-build功能就能方便產生我們自己需要的固件，提高工作效率。
另附
Python的獨立可執行.exe腳本文件
如何通過Python得到可直接獨立執行，不需要python環境的.exe文件？可以用Pyinstaller這個工具，Pyinstaller是一個可以把Python腳本文件打包成.exe的工具。
Python環境下載：https://www.python.org/
Pyinstaller下載：http://www.pyinstaller.org/
這里用到的hexmerge和hex2bin，用的是python的intelhex庫：https://pypi.python.org/pypi/IntelHex
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