feather-nrf52832のブートローダーをstlink2とopenocdで書き込む

背景

feather-nrf52832とはadafruitが作った開発ボードです。
技適マークが付いたMTBT42が載っており、それにはBLE通信可能なnrf52832が内蔵されています。

featherはadafruitが開発したブートローダーを搭載しているためUSB経由でプログラムをアップロード可能になっていますが、n-ableなど他の仕組みを使いたい場合はjtagなどを通してブートローダーの更新が必要です。
調べたところstm32用のプログラム書き込み装置であるstlink2がnrf52系のプログラム書き込みにも使えると分かったので、それでの書き込み方法を把握しました。
備忘録として実施内容を記事に残します。

使ったもの

• feather-nrf52832
  今回プログラムを書き込む対象です。
  スイッチサイエンスで購入しました。
  Adafruit Feather nRF52 Bluefruit LE
  
• ブレッドボード
  信号線を仲介させます。
• 耐熱電線
  パッドの信号線を引き出します。
• はんだごて
  基板のパッドに電線をはんだ付けします。
• stlink2
  stlink3系はstm32以外のマイコン非対応になったらしいので、stlink2が要るようです。
  自分はaliexpressで購入したコピー品を利用しました。
  amazonで売られているコピー品でも動くと思います。
  stlink2 - amazon
• ジャンパワイヤ
  stlinkとブレッドボードを繋ぎます。
• PC
  stlink2を繋いでプログラムの書き込みを行います。
  ubuntu24.04が載ったPCを利用しました。

ブートローダー書き込み用の線を引き出してstlink2に接続

feather-nrf52832のブートローダー書き込みピンはピンヘッダには引き出されておらず、基板の裏か表のパッドから引き出す必要があります。

feather-nrf52系の資料ページの回路図で表面のパットの各ピンの役割を把握しました。

SWDIOとSWCLKに電線をはんだ付けして引き出しました。
図の赤線がSWDIO、白線がSWCLKです。

SWDIO、SWCLK、GND、3.3Vをstlink2に繋ぎました。
featherにUSB給電する場合は3.3V接続は無くても良いです。

stlinkを利用した書き込みの配線は準備完了です。

openocdをインストール

jtagを利用するためのオープンソースのプログラムopenocdをインストールします。

ubuntu OSの場合はaptコマンドでインストールできます。

sudo apt install openocd

ブートローダーをダウンロード

featherのブートローダーはgithubで公開されており、ntf52832向けは下記の場所にあります。
https://github.com/adafruit/Adafruit_nRF52_Arduino/tree/master/bootloader/feather_nrf52832

記事を書いている時点で最新のhexファイルfeather_nrf52832_bootloader-0.9.1_s132_6.1.1.hexをダウンロードしました。

openocdで書き込み

stlinkをPCに接続し、インストールしたopenocdでダウンロードしたファームウェアを下記のコマンドで書き込めます。

openocd \
  -f interface/stlink.cfg \
  -f target/nrf52.cfg \
  -c init \
  -c "reset init" \
  -c halt -c \
  "nrf5 mass_erase" \
  -c "program feather_nrf52832_bootloader-0.9.1_s132_6.1.1.hex verify" \
  -c "reset run" \
  -c exit

コマンド実行画面でprograming fnishedと表示され、featherの赤いLEDが初期プログラムのぼんやり赤いLEDが光る動作になっていれば書き込み成功です。

参考: OpenOCD flashing nrf52840 (supermini) via st-link v2 issue

余談: adafruit公式の書き込み手順はnrfjprog推奨

adafruit公式のブートローダー書き込み手順ではntfjprogを利用するコマンドが紹介されています。
しかしながら、自分のubuntuでは「JLinkARM.dll reported error」が解消できなかったのでopenocdを使いました。
x86用をインストールしたのにARM関係のファイルを呼ぼうとしているのが解せません。

おわり

stlinkとopenocdを利用してnrf52832にプログラム featherのブートローダーを書き込めました。
これによりfetherを利用して他のプラットフォーム n-ableなどのプログラムを試したり、fetherの元の仕様に戻したりが可能になりました。

参考

feather-nrf52832
OpenOCD flashing nrf52840 (supermini) via st-link v2 issue