[参考译文] MSP430FR50431：由于器件复位和总线阻塞、无法使用 I²C μ s BSL

她说着,但却没有继续往里走了。 虽然这些 MCU 包含引导加载程序肯定是好事、但也有一些设计选择(或错误？) 这使得使用它相当麻烦、并且可能会严重影响固件更新过程的可靠性。 为了帮助其他人实现同样目标、我想发布一些评论和发现：

• 不生成响应的 BSL 命令实际上根本不会生成响应、因此不能而且必须从 MCU 读取单字节。 I²C 仍然尝试、MCU 将无限期拉低其中一条或两条 I ² C 线路、从而完全使总线停止。 要恢复 MCU 或总线上的任何其他器件、唯一方法是通过某种方式(例如下电上电)复位 MCU。 其他人似乎已经发现了这一点、例如： https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/954206/msp430fr50431-mcu-hangs-after-i-send-it-a-bsl-password
• 当尝试过早读取命令的响应时、也会触发此问题。 我遇到了这个问题、使用"crc check"命令通过验证不断出现：根据要检查的数据量、这需要或多或少的时间、但无法确定有多长时间。 如果您过早要求回答、问题就会卡住。 我(有望)通过始终以最多4096个字节的块对验证进行批处理来解决这一问题、然后我给"CRC 校验"命令100ms 的时间以便在请求响应之前完成。
• 空白 MCU 将只进入 LPM4并且不执行任何操作、它将*不*进入 BSL (如文档所记录)。
• 上述几点组合会导致形成对 MCU 进行伪砖化的巨大潜力。 如果它是仅通过 μ I²C 连接的器件的一部分、则进入 BSL 的唯一方法是通过应用程序。 但是升级过程几乎总是从批量擦除开始、因此在这种擦除和成功编程新映像之间、中断该过程可能很容易导致器件无法访问。 虽然在 BSL 仍在运行时重试传输可以缓解某些故障、但所述的总线停止错误/影响或突然断电很可能会导致需要将硬件编程器/调试器与器件挂钩。 如果这恰好是远程位置的设备、则这种情况并不是冷却的。
• 在进入 BSL 之前、请确保已禁用 MPU。 否则、我初始发布中描述的内容将会发生、MCU 只会在尝试执行批量擦除时复位。  TI、请在 BSL 文档中提及这一点！ (slau550) ->在 CCS 中、检查编译器中的_mpu_enable 和_mpu_lock 定义、尤其是链接器设置。
• 为了仍然能够使用并锁定 MPU、我不直接从应用程序代码中输入 BSL、而是设置持久标志并启动软件 BOR (PMM 模块)。 早期初始化随后会检查此标志并进入 BSL (如果已设置)、否则它会锁定 MPU 寄存器并启动应用程序。
• 似乎 TI 选择了不实现任何(记录的)方法来要求 BSL 生成正确的 MCU 复位、只有将 PC 设置为特定地址的选项。 这是非常遗憾的、因为仅跳转到位于复位矢量(0xfffe)的地址时、应用程序可能无法正常启动。 对我来说、MCU 将无限期挂起、我假设在 USS 库初始化中的某个位置。 我没有调试和修复此问题、而是在调用 BSL 之前创建了另一个持久标志并设置该标志。 启动期间也会检查该位、如果设置该位、则会立即清除并生成 MCU 复位(BOR)。 这可确保我正确启动。
• "Load PC"命令不会生成任何响应(这是预期结果)、但它甚至不会确认最后接收到的 I²C μ s 字节。 因此引导加载程序接口代码通常需要忽略此错误并直接继续。
• 找出 BSL 使用的 CRC 模型并不容易。 MSP430的 CRC 模块引用了 CCITT"标准"、但这仍然没有定义所有参数。 我发现宽度为16位、多项式0x1021、无反射、无异或、起始值为0xFFFF。 pycrc 可以根据此信息生成正确的表。

到目前为止、更新过程似乎可以正常工作。 作为参考、下面是我开始的低级初始化(如在初始发布中、但现在有了修复)：

#pragma PERSISTENT(persist_enter_bsl)
volatile uint8_t persist_enter_bsl = 0;
#pragma PERSISTENT(persist_immediate_reset)
volatile uint8_t persist_immediate_reset = 1;

#ifdef __TI_COMPILER_VERSION__
int _system_pre_init(void)
#elif __IAR_SYSTEMS_ICC__
int __low_level_init(void)
#elif __GNUC__
extern int system_pre_init(void) __attribute__((constructor));
int system_pre_init(void)
#else
#error Compiler not supported!
#endif
{
    /* Insert your low-level initializations here */

    /* Disable Watchdog timer to prevent reset during */
    /* int32_t variable initialization sequences. */
    // Stop WDT
    WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;

    /* Check for request to enter the BSL. */
    if (persist_enter_bsl) {
        persist_enter_bsl = 0;
        /* Disable mass erase on bad BSL password. This is a measure to avoid
         * unintentionally locking a device: The normal process for a field
         * update would be to supply a wrong password, have the chip erased,
         * supply the correct password for an empty chip and perform the upgrade.
         * However, a bug (?) in the BSL causes it to stall the I2C bus on a
         * read when there's no data to be read. So if, for some reason, the
         * second password write would be unsuccessful and the updater attempting
         * to read the response, communication will be stuck, allowing only a
         * reset/power-cycle to recover the bus. But since the chip will then
         * be empty, it will no longer enter the bootloader and need manual
         * servicing using a programmer.
         * By making the change here, it is at least known that the password
         * command will *always* provide a response, even if a wrong password
         * is supplied. */
        *((uint16_t *)0xff84) = 0xaaaa;
        *((uint16_t *)0xff86) = 0xaaaa;

        /* Disable MPU to allow the BSL to work properly. This is only possible
         * if the MPU is NOT locked by the application code *or* the linker, so
         * make sure that no _MPU_LOCK define is present in the compiler/linker
         * options. */
	    MPUCTL0 = MPUPW | MPUENA_0;
        /* Jump into BSL code. */
        ((void (*)())0x1000)();
    } else if (persist_immediate_reset) {
        persist_immediate_reset = 0;
        /* The BSL has a "Load PC" command, but apparently no way to perform
         * a clean reset of the MCU. So this is done from the application
         * by invoking a PMM software BOR when the BSL has finished
         * operation. Since the persistent variable will typically be
         * initialized when the BSL programs the device, this has an init
         * value of 1, with the side effect that the MCU will always
         * perform an immediate reset after starting up for the first time. */
        mcu_reset();
    }

    /* Enable and lock the MPU registers until the next BOR. */
    MPUCTL0 = MPUPW | MPULOCK | MPUENA;
    
    // Further initialization...
}

void mcu_reset(void) {
    PMMCTL0 = PMMPW | SVSHE | PMMSWBOR;
}

以下是用于计算 BSL CRC 的代码：

CRC_TABLE = pycrc.algorithms.Crc(
    width=16,
    poly=0x1021,
    reflect_in=False,
    reflect_out=False,
    xor_in=0x0000,
    xor_out=0x0000,
).gen_table()[0]
"""CRC algorithm for the TI BSL."""

def bsl_crc(data: bytes) -> bytes:
    """Calculates the CRC for the given data using the TI BSL algorithm.

    Args:
        data: The data to calculate the CRC for.

    Returns:
        The calculated CRC as a 2-byte string.
    """
    crc_val = 0xffff
    for byte in data:
        crc_val = CRC_TABLE[((crc_val >> 8) ^ byte) & 0xff] ^ (crc_val << 8) & 0xffff
    return bytes((crc_val & 0xff, crc_val >> 8))

此致、
Philipp