在上一篇文章中，我們使用 Adafruit Bluefruit LE SPI Friend（以下簡稱 Adafruit BLE）藍牙模組爲 QMK 添加了藍牙的功能。

不過這個模組的價格有點高，還好 Adafruit 有提供其韌體及燒錄工具，所以只要有 MDBT40 或 nRF51822 的話也可以自製 Adafruit Bluefruit LE SPI Friend 藍牙模組。

硬體選擇

先講結論，一定要選用 32KB SRAM 版本的 nRF51822-xxAC，例如 MDBT40-256RV3 。本文接下來也將使用 MDBT40-256RV3（MDBT40-DB）作爲示範。

另外，爲了燒錄，還需要準備一個 Segger J-Link 或 STLink/V2 燒錄器，雖然也可以使用 Raspberry Pi 作爲燒錄器，但這比較麻煩。

nRF51822

首先，Adafruit Bluefruit LE 是一系列的產品，Adafruit Bluefruit LE SPI Friend 只是該系列中的一個 SPI 介面的模組。其核心 SoC 就是 Nordic Semi 的 nRF51822。

在 Adafruit Bluefruit LE Firmware 的 GitHub repo 中的說明有提到，0.6.0 及之後的韌體版本只適用於 32KB SRAM 的 nRF51822，而 16KB SRAM 的 nRF51822 只能使用 0.5.0 及之前的韌體版本。

但是 Adafruit Bluefruit LE SPI Friend 所屬的 BLESPIFRIEND 沒有 0.5.0 及之前的版本。

所以在購買 nRF51822 及其模組時，記得要選用 32KB SRAM 版本的 nRF51822-xxAC。

依照命名規則看，只有 nRF51822-xxAC 是 32KB SRAM \ 256KB Flash 的版本，後綴爲 xxAA 或 xxAB 的 SRAM 大小都是 16KB（xxAA 與 xxAB 的差異是前者的 Flash 是128 KB，而後者是256 KB）。

MDBT40

雖然 Adafruit BLE 使用的是 nRF51822 SoC，但它並不是直接搭載該晶片，而是搭載了勁達 Raytac 的 MDBT40 模組。

MDBT40 是搭載了 nRF51822 的模組，並且整合了天線及一些週邊元件。上面有提到 nRF51822 有一些不同的版本，MDBT40 也有其相對應的細部型號。

我們要的是 32KB SRAM / 256KB Flash 的 nRF51822-xxAC，所以要選用 MDBT40-256RV3 或 MDBT40-P256RV3（這兩個的差異是前者爲陶瓷天線，後者爲 PCB 天線）。實際上 Adafruit Bluefruit LE 系列所使用的基本上就是 MDBT40-256RV3。

燒錄工具

Adafruit 有提供他們所使用的燒錄工具：Adafruit nRF51822 Flasher

需求

要使用這個工具，需要：

• 下列的其中一個 SWD 燒錄器，並安裝好它們的驅動程式
  • Segger J-Link（本文以 J-Link 爲例）
  • STLink/V2
  • Raspberry Pi
• 安裝好 Python
• 安裝好 Adafruit Adalink
  • git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Adalink.git
  • python setup.py develop （Windows）；sudo python setup.py develop（Linux and MacOS）
• 安裝好 Python library Click
  • 安裝好 Python Pip
  • sudo pip install click

下載

將燒錄工具 Git clone 下來。注意，因爲這個 repo 含有 submodule，所以記得加上 --recursive：

1git clone --recursive git@github.com:adafruit/Adafruit_nRF51822_Flasher.git

如果你在上一個步驟忘記加上 --recursive，或 Adafruit_BluefruitLE_Firmware 資料夾是空的，那需要再執行這這指令：

1git submodule update --init --recursive

使用

將你的 nRF51822 或 MDBT40 連接上你的 SWD 燒錄器（J-Link、STLink/V2 或 RPi），依照你使用的硬體而定，SWD 燒錄器可能不會提供電源給 nRF51822 或 MDBT40，如果是這樣的話記得好要接好電源。

接著，就可以執行指令以使用 Adafruit nRF51822 Flasher 進行燒錄。燒錄指令有這些參數：

• --jtag TEXT：選擇你使用的燒錄器，只能是 jlink、stlink 或 rpigpio 的其中一種。
• --softdevice TEXT：選擇 SoftDevice 版本，例如 8.0.0。這個 SoftDevice 是 nRF51822 的東西。
• --bootloader INTEGER：Bootloader 版本，例如 0 或 2。
• --board TEXT (必要)：選擇你要燒錄的板子，必須爲 blefriend16、blefriend32 或 blespifriend 的其中一種。具體要選什麼可以看這裡。
• --firmware TEXT (必要)：韌體版本，例如 0.6.5、0.8.1。

以本文來說，我們要的是「Adafruit Bluefruit LE SPI Friend」，因此可以下這樣的指令（燒錄器、版本可以依實際需求與情況自行調整）：

1python flash.py --jtag=jlink --board=blespifriend --softdevice=8.0.0 --bootloader=2 --firmware=0.8.1

燒錄完成後會顯示：

1Flash OK

另外，還可以使用 python flash.py --help 查看說明。

如果燒錄的過程中出現「SyntaxError: Missing parentheses in call to ‘print’.」錯誤訊息的話，請將 flash.py 檔中的所有 print "" 改成 print("")，也就是加上括號。這只是單純的 Python 版本問題，可以參考 What does “SyntaxError: Missing parentheses in call to ‘print’” mean in Python?。

燒錄後重置

根據 Adafruit 的說明，燒錄完韌體後，還要進行一次 Factory Reset，其步驟如下：

1. 當板子接上電源時，將 DFU 腳（nRF51822 的 P0.07）接 GND。
2. 保持 DFU 與 GND 之間的連線並等待數秒，直到藍色 LED (CONNECTED state LED，nRF51822 的 P0.19) 開始閃爍。
3. 移除 DFU 與 GND 之間的連線。
4. 完成。

腳位對應

另外需要注意的是，nRF51822 的 IO 是 1.8 V 或 3.3 V 的。還有 P0.03 是接地的（雖然我試過不接地好像也沒什麼影響）。

▲ Adafruit Bluefruit LE SPI Friend 的電路圖，取自 Adafruit

結語

這次介紹了要如何執行燒錄 Adafruit Bluefruit LE SPI Friend 的韌體。

基本上比較要注意的就是 nRF51822 要選擇 32KB SRAM 的版本才能用，我有試著使用 16KB 的 nRF51822-xxAA，但它確實無法正常運作。

若上述內容有錯誤還請指正。謝謝。

相關資料

• 本 QMK 教學系列文列表
• Introducing the Adafruit Bluefruit LE SPI Friend | Adafruit Learning System
• Adafruit BluefruitLE Firmware
• Adafruit Adalink
• Adafruit nRF51822 Flasher

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