AURIX TC3XX系列最佳的SOTA方案
01
什么是sota？
sota全称是云端软件升级（software updates over the air），就是指在不连接烧写器的情况下，通过can、uart或其它通讯方式，实现应用程序的更新。 在进行sota时，需要把旧的应用程序擦除，把新的应用程序写入。常规的实现方式需要分别开发bootloader程序和app程序，mcu上电先运行bootloader，bootloader根据情况选择是否跳转到app和是否进行程序更新。具体来说有以下几种方式： 方案一：更新程序时，由app接收更新数据并暂存于flash，再将app更新标志位置位；mcu重启时，bootloader检查更新标志位，如有效，则擦除旧的app，再将暂存于flash的新app数据写入app运行地址处。该方案的优点是更新数据的接收由app完成，bootloader不需要通讯协议栈，代码量更小，且数据传输中断时，原有app不损坏。缺点是需要额外的flash空间暂存更新数据。 方案二：bootloader中内置通讯协议栈，更新时，先向mcu发送指令使其跳转到bootloader，之后先擦除旧app，在接收新app的同时直接将其写入flash的app运行地址处。该方案的优点是不需要额外的flash暂存数据，缺点是bootloader代码更复杂，且如果数据传输发生中断，旧的app将不能被恢复。该方案更适合flash容量较小的mcu。 方案三：将方案一和方案二相结合，即在bootloader程序中内置通讯协议栈，更新时，先向mcu发送指令使其跳转到bootloader，之后接收更新数据的时候，采用方案一的方法，先将数据暂存于flash，待数据全部接收完成后再擦除旧的app，写入新的app。该方案结合了方案一和方案二的优点，且能在没有app或app损坏的状态下实现程序更新。缺点是bootloader代码量更大，flash空间占用更大。 方案四：在flash中划分出两块相同大小的区域，分为a区和b区，都用来存放app，但同一时间下只有一个区的app是有效的，分别设置一个标志位标识其有效性。初始状态下先将app写入a区，更新的时候，将新的app写入b区，再把a区的app擦除，同时更新两个区的有效性标志位状态。bootloader中判断哪个区的app有效，就跳转到哪个区运行。这种方法不需要重复拷贝app数据，但最大的一个缺陷是ab区的app程序运行地址不同，需要分别编译，从而使得可应用性大大降低。 经过上面的分析，可以看出来每种方案都有其优缺点，对于flash容量较小的mcu，通常采用方案二，因为没有过多的空间暂存app更新数据。但对于tc3xx这一类的mcu来说，flash容量通常都很大，足够用，所以通常要先把app暂存下来再进行更新，防止数据传输中断导致app不可用。上面的方案一、三、四都能实现，但并不完美。tc3xx系列的sota机制更类似于方案四，但它的flash支持两种地址映射方式，从而使得app编译时不需要区分ab区，使用相同的地址即可，从而避免了方案四的硬伤，为我们提供了一种最佳的sota方案。
02
tc3xx的flash地址映射方式
我们以tc397的flash为例，用于存储程序代码的pflash的标准地址映射方式（standard address map）如下，表中pf0-pf5代表物理意义上的5块flash。 第二种地址映射方式被称为 alternate address map，如下表所示，标准模式下pf0-1的地址范围现在被映射到了pf2-3，pf4的地址范围被映射到了pf5。
03
tc3xx的sota功能描述
当sota功能激活时，pflash被划分为两部分，一部分用来存储可执行代码（active bank），另一部分可用来读取和写入（inactive bank）。当app更新完毕后，两个部分互换，即切换上面两种地址映射方式。在标准模式下使用pf0-1和pf4作为active bank，后文称作组a，在alternate模式下使用pf2-3和pf5作为active bank，后文称作组b，就可以实现上述方案四，且能写入完全相同的app程序，以相同的地址进行运行。 需要注意的是，所有nvm操作都是通过dmu使用pflash的物理系统地址执行的，也就是说，nvm操作总是使用标准的地址映射，而不管选择使用哪种地址映射。“nvm操作”是一个术语，用于任何针对flash的命令，如程序、擦除等，但不包括读取和执行代码。 有关sota地址映射的参数在flash中的ucb（user configuration block）中进行配置，在ucb中配置后，只有当下次mcu复位的时候才会更新配置。
04
sota的配置参数
（1）sota mode enable 该参数决定是否开启sota模式，在寄存器tuning protection configuration中的swapen进行配置，定义如下： （2）bank swap 在ucb_swap区域中，对sota模式下使用哪种地址映射进行配置。 ucb_swap区域包含以下内容： 其中最重要的是前四个，我们分别来看一下： ① markerlx (x=0-15) markerl中的swap就是标记使用标准地址映射还是alternate地址映射。 ② markerhx (x=0-15) markerh中存着与之相对应的markerlx.swap的入口地址，是用来做校验的。 ③ confirmationlx (x=0-15) confirmationl是确认代码，要写入固定的0x57b5327f，上面的markerlx.swap才有效。 ④ markerhx (x=0-15) markerh中存着与之对应的 confirmationlx.code的入口地址，也是用来做校验的。
05
sota的初始化配置
初始化状态是使用标准地址映射，此时sota模式未启用。按以下步骤启用sota： ① 用烧写器把app烧写进pflash的组a地址处。 ② 向markerl0写入0x00000055。 ③ 向markerh0写入markerl0的系统地址。 ④ 向confermationl0写入0x57b5327f。 ⑤ 向confermationh0写入confermationl0的系统地址。 ⑥ 将ucb_otp0中swapen标志位置为enable。 ⑦ 重启mcu。 经过上面的步骤，就事mcu进入了sota模式，其中步骤②-⑤是为了启用标准地址映射。手册中给了如下的流程图供参考，其中一些加解密的步骤我这里省略了，暂时没有详细研究：
06
sota的后续配置
上面说的是第一次启用sota时的配置，下面我们就来看一下sota启用后，进行app更新的步骤： ① 将新的app写入pflash中未激活的部分，即上文提到的inactive bank，并进行准确性校验。 ② 如果新的app被写入组b，则向markerlx.swap写入0x000000aa，启用alternate地址映射模式；如果新的app被写入组a，则向markerlx.swap写入0x00000055，启用标准地址映射模式。（x是0-15的值，从0开始向上递增，由上文可知ucb_swap最多能存储16组标志值，存满后再擦除重新写入。） ③ markerhx.addr、confirmationlx.code和confirmationhx.addr配置同上文。 ④ 向confirmationl(x-1).code再次写入0xffffffff，来使上一组ucb_swap值失效。向pflash再次写入全1的值不会导致pflash操作错误。 手册中给了下面这个流程图供参考： 以上就是tricore tc3xx系列sota机制的介绍，我目前也只是看了手册，还没有实际运用过，有不正确的地方欢迎大家交流讨论。 最后只要将此文章分享至朋友圈，集20个赞，截图后台发给小编，即可获取下图小编整理的一些tc3xx的资料。
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02
tc3xx的flash地址映射方式
我们以tc397的flash为例，用于存储程序代码的pflash的标准地址映射方式（standard address map）如下，表中pf0-pf5代表物理意义上的5块flash。 第二种地址映射方式被称为 alternate address map，如下表所示，标准模式下pf0-1的地址范围现在被映射到了pf2-3，pf4的地址范围被映射到了pf5。
03
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