Arduino-Pico项目中使用双核与签名固件更新的问题解析

问题背景

在Arduino-Pico项目开发中，开发者在使用RP2040双核处理器时，遇到了一个固件更新问题：当同时启用第二个核心（使用setup1()和loop1()函数）并尝试通过HTTPS进行签名固件更新时，系统会出现卡死现象。具体表现为更新过程在Updater.cpp文件的_fp.close()处停滞。

问题现象

开发者观察到以下具体现象：

1. 当使用签名二进制文件进行更新并启用第二个核心时，MCU会在更新过程中卡死
2. 即使使用未签名的更新二进制文件，有时也会出现更新不生效或陷入重启循环的情况
3. 通过禁用第二个核心（注释掉setup1()和loop1()），更新过程可以正常完成

技术分析

经过深入调查，发现问题根源在于签名验证环节。具体表现为：

1. 双核同步问题：RP2040的双核架构在固件更新时需要特别注意核心间的同步机制。当第二个核心处于活动状态时，可能会干扰主核心执行的固件更新过程。

2. 签名验证失败：开发者最初使用的公钥可能存在格式或内容问题，导致签名验证失败。当替换为示例公钥后，问题得到解决。

3. 文件操作冲突：更新过程中的文件关闭操作(_fp.close())可能受到第二个核心活动的干扰，导致系统卡死。

解决方案

针对这一问题，建议采取以下解决方案：

1. 验证签名密钥：

   • 确保使用的公钥格式正确
   • 验证密钥对是否匹配
   • 使用项目提供的示例密钥进行测试验证

2. 双核处理优化：

   • 在固件更新期间，暂时挂起第二个核心的活动
   • 确保更新过程中的关键操作（如文件操作）不被中断

3. 使用中断驱动以太网：

   • 采用IRQ-based Ethernet驱动可以提高SSL性能
   • 修改网络初始化代码为：Wiznet5100lwIP eth0(17, SPI, 21)

最佳实践建议

基于此问题的经验，建议开发者在Arduino-Pico项目中：

1. 在实现双核功能时，特别注意与关键系统操作（如固件更新）的兼容性
2. 使用项目提供的示例代码和密钥作为开发起点
3. 定期更新到最新版本的Arduino-Pico核心，以获取最新的稳定性改进
4. 在开发过程中，分阶段测试功能，先验证基本功能再添加复杂特性

总结

RP2040的双核架构为嵌入式开发带来了强大的性能，但也引入了新的同步和资源管理挑战。通过正确配置签名密钥和优化双核协作，可以确保固件更新功能的稳定性。开发者应特别注意系统关键操作与多核活动的协调，以构建稳定可靠的嵌入式应用。