CC2640R2：如何利使用芯片内部Bootloader烧写程序
cc2640 r2是德州仪器推出的面向 bluetooth smart 应用的低功耗无线 mcu。该芯片运行ti的ble协议栈，具有功耗低，外设种类丰富，射频性能好等特点。利用它可以实现许多有趣的应用，收到了用户的广泛欢迎。
可是很多用户在量产的时候却犯难了，用xds110 + flash programmer 2，效率很低，还要在gui上各种配置，产线工人操作起来十分困难而且容易失误。买一拖多的编程器配上位机，又舍不得口袋里的银子，而且不是ti官方出品，稳定性和可靠性难以得到保证。本文给大家介绍一种利用芯片内部bootloader烧写程序的方法，进入boot模式，用普通的串行接口就可以进行固件的引导，flash的擦写，program，不花费额外成本。 而且这个bootloader是放在rom里的，不会被误擦除， boot的时候uart/spi不断就没事，实在不行load一半断了也无伤大雅，再boot一次就好了，即快捷又安全。
我们来看一下cc2640r2的bootloader是怎么run的。cc13x0, cc26x0 simplelink wireless mcu technical reference manual（swcu117h）第8章节bootloader中详细介绍了bootloader的原理，功能，接口定义，包的组成，校验等等，内容很多，容易犯困，现在来画一下重点。
第一个常见的问题是什么情况下会进bootloader，进bootloader会不会影响应用程序的执行？如果使能了bootloader，有两种情况下会进，第一种情况是一个flash里没有任何镜像的新芯片在上电后；第二种情况是开启了bootloader backdoor，并且预先定义的backdoor pin脚被设置到正确的逻辑电平。上述条件不满足，在上电后，芯片优先执行应用程序。所以bootloader和应用程序执行的条件不同，所以并不会相互影响。
第二个常见的问题是什么是bootloader backdoor？实际上就是为芯片进入bootloader留的一个后门。用户可以通过bl_config寄存器的bl_enable位使能这个backdoor，并预设某个gpio在某个电平的时候启用这个backdoor，在reset的时候，芯片内部会自动检测预设条件是否满足，来决定是否进入bootloader模式。bl_config是实现bootloader最重要的寄存器，我们后面在讲代码时会参照这个寄存器，其说明在swcu117h也可以找到。
第三个常见的问题也是容易犯的错误是是不是cc2640r2的所有接口和pin脚都支持bootloader？ 答案是否定的。cc2640r2的bootloader只支持两种接口，uart和ssi，而且仅有uart0 和 ssi0 支持，不同封装的芯片对应的引脚也有差别，使用时要特别注意。
对于uart0来说，我们芯片理论上可以达到3mbaud（48m/16）的最大波特率，但是片内rom中的bootloader固件只支持1.6mbaud。ssi0是motorolar格式的，sph=1，spo=1，ssi0时钟最快频率是4mbaud（48m/12）。不过一味追求接口的速率也没有必要，毕竟下载程序的速率瓶颈在flash的读写速度。
其实要点就这么多，很简单吧。很多用户会有疑问是不是要把ti规定的协议搞得很透才能实现bootloader？当然不是，ti工程师的使命就是把复杂的问题变得简单，只要把配置搞对，配上正确的上位机，一秒上手不是难事。下面就以uart为例详细跟大伙说说bootloader在cc2640r2上是怎么实现的。
工欲善其事，必先利其器，请准备好下面的ide环境，蓝牙协议栈和硬件平台。插播一条广告，launchxl-cc2640r2的demo板可以在ti的estore上购买。
ide环境 iar 8.11.2
蓝牙协议栈版本 1_50_00_58
硬件平台 launchxl-cc2640r2
工程文件 simplelink_cc2640r2_sdk_1_50_00_58examplesrtoscc2640r2_launchxlblestacksimple_peripheral
上位机软件 sblappex.exe
仿真器 launchpad板载xds110
值得一提的是，sblappex.exe 是ti专门为cc2640r2实现bootloader开发的工具，并向客户开放源码，可以基于此二次开发。
首先，我们需要修改一下bootloader的设置，在sourcetidevicescc26x0r2startup_files里，打开ccfg.c，对几个宏定义做出配置。
在这里我们用dio15高电平作为bootloader backdoor的敲门砖，当然也可以根据用户实际需要选择相应的dio。配置好后，点击iar的编译下载按钮，就可以在simple_peripheraltirtosiarappflashrom_stacklibraryexe里看到刚刚编译好的带bootloader功能的镜像文件，我们需要的是.bin结尾的。
将生成的.bin文件复制到sblappex.exe所在根目录下，即sblappex_1_02_00_00bin。由于sblappex.exe自动识别的是blinky_backdoor_select_btn2650.bin，所以需要把刚生成的ble_simple_peripheral_cc2640r2lp_app_flashrom_stacklibrary.bin改个名字。当然了，也可以通过修改sblappex.exe的源码识别用户所需的.bin，此处不再赘述。然后，按如下步骤操作：
1） dio15接成高电平。
2） reset。重新上电或者按launchpad的reset按钮均可。
3） 在dos界面选择0，即xds110 class application/user uart ，回车。不同电脑可能会识别不同的串口号，这个无关紧要。
如果设置都正确的话bootloader开始工作，经过erasing flash，writing flash，calculating crc on device，comparing crc这一系列过程后，bootloader更新程序就完成了，最后系统会reset device。
一路ok后，此时的launchpad里就是新的固件所示现的功能啦！如果配置不对的话，这个app是会闪退的，无法完成bootloader的功能。如果不想用板载的xds110，用自己的usb转串口工具也是可以的，只不过不会跳出那么多跟xds110有关的com ports了，取而代之的是usb serial ports，串口号不用太纠结。
当然啦，有可能你双击sblappex.exe来执行，但执行完一系列操作后会自动退出，看不到任何log，解决的方法是不要双击进入程序，在windows的run里用cmd命令，切到sblappex.exe所在文件夹就可以啦。如果某个环节遇到任何问题，bootloader就会中断，dos界面会提示error，具体可以对照sblappex.exe的源码进行检查，此处不再赘述。需要注意的是，如果不用bootloader模式，bootloader backdoor的引脚一定要接固定电平，此处dio15一定要接低电平，不能悬空。
重要的事再说一遍，sblappex.exe是开源的，用户可以根据需要修改源码实现定制化的功能，比如uart波特率和上文提到的镜像名称等等。
是不是产线上用起来既简单又方便呢，基本是一键式下载，既高效又防止误操作。当然啦，还可以适当修改一下下载工具和上位机软件，就可以实现多个器件的下载。
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我们来看一下cc2640r2的bootloader是怎么run的。cc13x0, cc26x0 simplelink wireless mcu technical reference manual（swcu117h）第8章节bootloader中详细介绍了bootloader的原理，功能，接口定义，包的组成，校验等等，内容很多，容易犯困，现在来画一下重点。
第一个常见的问题是什么情况下会进bootloader，进bootloader会不会影响应用程序的执行？如果使能了bootloader，有两种情况下会进，第一种情况是一个flash里没有任何镜像的新芯片在上电后；第二种情况是开启了bootloader backdoor，并且预先定义的backdoor pin脚被设置到正确的逻辑电平。上述条件不满足，在上电后，芯片优先执行应用程序。所以bootloader和应用程序执行的条件不同，所以并不会相互影响。
第二个常见的问题是什么是bootloader backdoor？实际上就是为芯片进入bootloader留的一个后门。用户可以通过bl_config寄存器的bl_enable位使能这个backdoor，并预设某个gpio在某个电平的时候启用这个backdoor，在reset的时候，芯片内部会自动检测预设条件是否满足，来决定是否进入bootloader模式。bl_config是实现bootloader最重要的寄存器，我们后面在讲代码时会参照这个寄存器，其说明在swcu117h也可以找到。
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对于uart0来说，我们芯片理论上可以达到3mbaud（48m/16）的最大波特率，但是片内rom中的bootloader固件只支持1.6mbaud。ssi0是motorolar格式的，sph=1，spo=1，ssi0时钟最快频率是4mbaud（48m/12）。不过一味追求接口的速率也没有必要，毕竟下载程序的速率瓶颈在flash的读写速度。
其实要点就这么多，很简单吧。很多用户会有疑问是不是要把ti规定的协议搞得很透才能实现bootloader？当然不是，ti工程师的使命就是把复杂的问题变得简单，只要把配置搞对，配上正确的上位机，一秒上手不是难事。下面就以uart为例详细跟大伙说说bootloader在cc2640r2上是怎么实现的。
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首先，我们需要修改一下bootloader的设置，在sourcetidevicescc26x0r2startup_files里，打开ccfg.c，对几个宏定义做出配置。
在这里我们用dio15高电平作为bootloader backdoor的敲门砖，当然也可以根据用户实际需要选择相应的dio。配置好后，点击iar的编译下载按钮，就可以在simple_peripheraltirtosiarappflashrom_stacklibraryexe里看到刚刚编译好的带bootloader功能的镜像文件，我们需要的是.bin结尾的。
将生成的.bin文件复制到sblappex.exe所在根目录下，即sblappex_1_02_00_00bin。由于sblappex.exe自动识别的是blinky_backdoor_select_btn2650.bin，所以需要把刚生成的ble_simple_peripheral_cc2640r2lp_app_flashrom_stacklibrary.bin改个名字。当然了，也可以通过修改sblappex.exe的源码识别用户所需的.bin，此处不再赘述。然后，按如下步骤操作：
1） dio15接成高电平。
2） reset。重新上电或者按launchpad的reset按钮均可。
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当然啦，有可能你双击sblappex.exe来执行，但执行完一系列操作后会自动退出，看不到任何log，解决的方法是不要双击进入程序，在windows的run里用cmd命令，切到sblappex.exe所在文件夹就可以啦。如果某个环节遇到任何问题，bootloader就会中断，dos界面会提示error，具体可以对照sblappex.exe的源码进行检查，此处不再赘述。需要注意的是，如果不用bootloader模式，bootloader backdoor的引脚一定要接固定电平，此处dio15一定要接低电平，不能悬空。
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是不是产线上用起来既简单又方便呢，基本是一键式下载，既高效又防止误操作。当然啦，还可以适当修改一下下载工具和上位机软件，就可以实现多个器件的下载。
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