燒錄 Edge AI 韌體¶

三個 Teach 工具都在 Edge AI 韌體 ipro_reef_teach 裡。完成本頁後，Reef 會帶著自己的分割表、開機模式與聲紋模型開機，電腦列舉出目前模式的 USB 裝置，IPRO AI Studio 就能找到板子。韌體只需燒錄一次；之後影像與感測器的模型由 Studio 經 USB-C 部署，不必再燒錄。

前置需求¶

IPRO7AI Reef EVK V4.0，以及一條接 Reef USB-C（USB1）的資料線：燒錄時板子也由它供電。
IPRO Debug Probe：以 USB-C 線接電腦，再以兩端腳序對調的 SH1.0 6 pin 排線接 Reef 的 U6，見除錯排座 U6。探針不對 Reef 供電。
IntelProCube 0.7.0.1 命令列燒錄工具（ipro_iot_tool_macos、ipro_iot_tool_linux、ipro_iot_tool.exe），在它的工具目錄下執行。安裝方式見準備開發環境。
韌體檔：IPRO Edge AI 套件的 firmware/ 資料夾，或以 SDK V2.2.1 自行建置（需要工具鏈與 Python 3）。

Reef、IPRO Debug Probe 與電腦的接線：USB-C 資料線負責供電與 Teach 工具連線，探針經 SH1.0 排線接 U6 負責燒錄與主控台

平常使用 Teach 工具只需要 Reef 的 USB-C（①）。燒錄韌體或看主控台時，另接探針（②、③）。主控台在探針的「IPRO7 UART」序列埠，115200 baud、8N1；燒錄時速率為 921600 baud。

燒錄需要的檔案¶

檔案	說明	來源
`ipro_reef_teach_IPRO7.bin`	Edge AI 韌體	套件 `firmware/`；或 SDK 建置輸出 `apps/ai/ipro_reef_teach/build/build_out/`
`partition_reef_teach.toml`	Edge AI 韌體的分割表	套件 `firmware/`；或 SDK `apps/ai/ipro_reef_teach/`
`model_b.spkb`	聲紋模型（437,200 B，CRC `db073b9e`）	套件 `firmware/`；或 SDK `apps/ai/ipro_reef_teach/model/`
`reef_teach_mfg.bin`	mfg 酬載：開機時的模式加上聲紋模型	套件 `firmware/`（開機為 `image` 模式）；或以 `mfg_payload.py` 產生

影像與感測器的模型不在 mfg 酬載裡，之後由 IPRO AI Studio 部署。

從 SDK 建置（選用）¶

使用套件 firmware/ 的檔案時跳過這一節。在 SDK 根目錄執行：

建置韌體
```
make -C apps/ai/ipro_reef_teach
```
輸出：apps/ai/ipro_reef_teach/build/build_out/ipro_reef_teach_IPRO7.bin。應用的 .config 已設定 Reef 板型（CONFIG_IPRO7AI_REEF=y）、2 MB Flash、AI 支援與看門狗，不需要另外選擇設定檔。
產生 mfg 酬載：--mode 是開機時進入的模式，可以是 image、voice 或 sensor（預設 image）。
```
python3 apps/ai/ipro_reef_teach/mfg_payload.py \
    --voice apps/ai/ipro_reef_teach/model/model_b.spkb \
    --mode image -o reef_teach_mfg.bin
```
酬載包含模式扇區、聲紋模型與它的提交紀錄，所以板子開機時就能找到經 CRC 檢查的聲紋模型。

燒錄步驟¶

接線：Reef 的 USB-C 接電腦供電；IPRO Debug Probe 接電腦與 Reef 的 U6。使用影像辨識時，先在斷電狀態下把 OV5640 相機排線插進 FPC1，並確認 SW7 在 CAM。
確認序列埠：列出電腦上的序列埠（macOS 執行 ls /dev/cu.*，Windows 看「裝置管理員」的「連接埠 (COM 和 LPT)」）。用終端機程式以 115200 baud 開啟探針的「IPRO7 UART」序列埠，按 SW2（RESET），從開機訊息確認這就是要燒錄的那一片。macOS 上一律用 /dev/cu.*。
進入下載模式，依情況選一種：
- 主控台輸入 reboot_dl（建議）：Edge AI 韌體在每個模式都有 shell。輸入後關閉終端機程式，進入下載模式後主控台不會有輸出。
- 由探針控制：Windows 與 Linux 上，IntelProCube 會自動經探針讓 Reef 進入下載模式。macOS 上改用 IntelProCube 目錄的 utils/ipro_flash.sh，它會找出探針、讓 Reef 進入下載模式，再把參數原樣交給 ipro_iot_tool_macos（此時可省略 --port）。
- 按鍵：按住 SW1（BOOT），按一下 SW2（RESET），再放開 SW1。
韌體當掉、主控台沒有任何輸出時，reboot_dl 無效，請改用探針或按鍵；進入下載模式後照樣可以重新燒錄。

燒錄韌體、分割表與 mfg 酬載：在 IntelProCube 目錄下執行。--chip-variant IPRO7AI 是 Reef 的 Flash 腳位設定，一定要帶；--skip-ota 與 --pt 指定 Edge AI 韌體自己的分割表。

macOSLinuxWindows

./ipro_iot_tool_macos --chipname ipro7 --chip-variant IPRO7AI \
    --port /dev/cu.usbserial-XXXX --baudrate 921600 --skip-ota \
    --pt <SDK>/apps/ai/ipro_reef_teach/partition_reef_teach.toml \
    --firmware ipro_reef_teach_IPRO7.bin \
    --mfg reef_teach_mfg.bin

./ipro_iot_tool_linux --chipname ipro7 --chip-variant IPRO7AI \
    --port /dev/ttyUSB0 --baudrate 921600 --skip-ota \
    --pt <SDK>/apps/ai/ipro_reef_teach/partition_reef_teach.toml \
    --firmware ipro_reef_teach_IPRO7.bin \
    --mfg reef_teach_mfg.bin

.\ipro_iot_tool.exe --chipname ipro7 --chip-variant IPRO7AI --port COM5 --baudrate 921600 --skip-ota --pt <SDK>\apps\ai\ipro_reef_teach\partition_reef_teach.toml --firmware ipro_reef_teach_IPRO7.bin --mfg reef_teach_mfg.bin

--firmware、--mfg 與 --pt 寫成檔案的實際路徑。使用套件的檔案時，--pt 指向套件 firmware/ 裡的 partition_reef_teach.toml。

確認 [All Success]：燒錄工具失敗時也會以 0 結束，輸出中出現 [All Success] 才算成功。成功後工具會重置板子，板子從 Flash 開機。
確認 USB 裝置：Reef 的 USB-C 接著電腦時，電腦會列舉出目前模式的 USB 裝置。套件的 mfg 酬載開機為 image 模式，電腦出現名為 IPRO7 UVC Cam 的相機與序列埠。

不要用 Studio 的 Board 頁燒錄 Edge AI 韌體

IPRO AI Studio 的 Board 頁也有 Flash 按鈕，但它以標準 2 MB 分割表寫入單一韌體檔，不寫 mfg 酬載。Edge AI 韌體需要自己的分割表與 mfg 酬載，請用本頁的 IntelProCube 指令。

只更新韌體¶

之後只更新韌體時，同一個指令省略 --mfg。板上的模式、三個工具的模型與已註冊的聲紋都會保留：

./ipro_iot_tool_macos --chipname ipro7 --chip-variant IPRO7AI \
    --port /dev/cu.usbserial-XXXX --baudrate 921600 --skip-ota \
    --pt <SDK>/apps/ai/ipro_reef_teach/partition_reef_teach.toml \
    --firmware ipro_reef_teach_IPRO7.bin

要改變開機模式或換回出廠的聲紋模型時，再以 mfg_payload.py 產生酬載並帶 --mfg 燒錄。板子原本跑的是使用標準分割表的其他韌體時，改燒 Edge AI 韌體後，影像與感測器的模型要重新部署。

分割表與 mfg 分割區¶

partition_reef_teach.toml 把韌體分割區縮小、mfg 分割區放大，讓三個工具的模型同時放得下；其他分割區的位置與 IntelProCube 的標準 2 MB 分割表相同。

分割區	標準 2 MB 分割表	Edge AI 韌體的分割表	用途
FW	0x003000，1180 KB	0x003000，640 KB	韌體
mfg	0x12A000，824 KB	0x0A3000，1364 KB	開機模式與三個模型分格
media	0x1FB000，16 KB	0x1FB000，16 KB	聲紋辨識：已註冊者的聲紋與門檻

mfg 分割區內的配置（位移相對於 mfg 起點）：

位移	大小	內容	可放的模型
0x000000	4 KB	分割區標頭
0x001000	4 KB	開機模式（`RTMD`）；空白時為 `image`
0x002000	448 KB	聲紋模型（`model_b.spkb` 437 KB）	444 KB
0x072000	512 KB	影像模型（`.inm`＋類別名稱；MobileNetV2 0.35 為 461 KB）	508 KB
0x0F2000	256 KB	感測器模型（`.inm`＋前處理參數；large 為 191 KB）	252 KB
0x132000	140 KB	未使用

每個分格的最後 4 KB 是提交紀錄。部署時，板子先在記憶體中檢查模型的大小、CRC-32 與格式，再依序抹除提交紀錄、寫入「安裝中」紀錄、寫入並讀回比對模型，最後寫入提交字。所以斷電、重置或拔線時，板上只會留下舊模型、新模型或沒有模型三種結果之一，不會載入寫了一半的模型。

板子回報沒有模型時，原因會出現在開機訊息、ipro-ai model list 與影像辨識的相機畫面上：

原因	意思	處理
`empty`	這一格沒有模型	部署一個
`install_interrupted`	上次部署沒有完成	重新部署
`crc`	已提交的模型內容與 CRC 不符	重新部署
`too_big`	分格裡的資料比這個韌體的分格大	重新部署
`no_xip`	分割區無法讀取	以正確的分割表重新燒錄韌體

切換模式¶

Edge AI 韌體一次執行一個工具，稱為模式。模式存在 Flash，重新開機後維持不變；切換時板子重新開機（約 2 秒），三個工具的模型都不會清除。

模式	工具	USB 裝置	VID:PID	Studio 頁面	主控台指令
`image`	影像辨識	IPRO7 UVC Cam：USB 攝影機＋序列埠	3896:0705	Teach	`teach`
`voice`	聲紋辨識	IPRO Reef Voice：序列埠	3896:0720	Audio	`spk`
`sensor`	感測器辨識	IPRO Reef Sensor：序列埠	3896:0721	Sensor	`sens`

切換方式：

IPRO AI Studio：開啟要用的工具那一頁。板子在別的模式時，頁面上方出現 Switch to Teach、Switch to Audio 或 Switch to Sensor；按下後頁面會自己再找到板子。
主控台：mode 顯示目前的模式；mode image、mode voice 或 mode sensor 切換並重新開機。
```
mode
mode: image (of image voice sensor); `mode <image|voice|sensor>` restarts into another
```
命令列：ipro-ai deploy <套件.ipkg> --switch 先切到套件所屬的模式再部署；ipro-ai model list --all 逐一切換、列出三個模式的模型，最後切回原模式。
USB 指令：聲紋與感測器的序列埠協定為 APP 與 APP <模式>；影像工具為 16 位元組的 TAPP 標頭。格式見《IPRO7AI Edge AI 程式設計指南》。

開機訊息¶

在主控台按 SW2（RESET）或輸入 reboot，開機訊息先列出目前的模式，最後一行說明該工具已就緒，例如 voice 模式：

RTCH:   mode: voice (`mode <image|voice|sensor>` to switch)
SPKM: model 'b3-e12': 437200 B, trunk 16/16 layers on the NPU, ...
RTCH: voice ready - shell `spk`, IPRO AI Studio Audio page over USB-C

其他模式的最後一行：

模式	就緒訊息
`image`	image Teach ready - shell `teach`, IPRO AI Studio Teach page over USB-C
`voice`	`voice ready - …`；板上沒有有效的聲紋模型時為 `voice NO MODEL: flash the voice model to its mfg slot - …`
`sensor`	sensor Teach ready - shell `sens`, IPRO AI Studio Sensor page over USB-C; model: deployed；還沒部署模型時，`model:` 後面是沒有模型的原因

sensor 模式的開機訊息另有一行 SENM: model …，列出模型大小、NPU 層數、類別數、資料來源與視窗。每個模式也會印出 [WDT] AON watchdog armed: …，表示看門狗已啟用。

看門狗¶

Edge AI 韌體啟用了 AON 看門狗（CONFIG_APP_WATCHDOG=y，標稱 8 秒）。系統停住時，例如 NPU 執行了損毀的模型，看門狗會讓板子重新開機，回到原本的模式，模型都保留。Reef 的看門狗時脈偏快，實際約在 5.6～8 秒觸發。進入下載模式前看門狗會自動關閉，不影響燒錄。

主控台指令	作用
`watchdog`	看門狗的狀態：時限、餵狗間隔與次數
`watchdog test`	停止餵狗，確認看門狗會把板子重新開機

沒有操作、板子卻自己重新開機（主控台重新出現開機訊息）時，見疑難排解。

確認結果¶

IntelProCube 的輸出有 [All Success]。
主控台的開機訊息顯示 mode: 與該模式的就緒訊息。
電腦列舉出該模式的 USB 裝置（例如 IPRO7 UVC Cam）。
ipro-ai device info --json 的 version 顯示 "fw": "ipro_reef_teach"、"platform": "2.0"，caps.modes 為 ["image", "voice", "sensor"]。

疑難排解¶

症狀	原因	處理
工具結束了，但輸出沒有 `[All Success]`	燒錄失敗；工具失敗時也以 0 結束	確認板子在下載模式、序列埠正確，再燒一次
交握成功，但 Flash ID 為 `00000000`，ErrorCode `003D`	沒有帶 `--chip-variant IPRO7AI`	加上 `--chip-variant IPRO7AI` 再燒錄
交握失敗或打不開序列埠	終端機程式仍占用序列埠，或板子不在下載模式	關閉終端機程式，重新進入下載模式
macOS 用 `utils/ipro_flash.sh` 時出現 `[Errno 83] Device error`，ErrorCode `0003`	探針讓 Reef 進入下載模式後，它的序列埠短暫消失	等一兩秒，再執行一次同樣的指令
主控台看不到任何字	排線兩端腳序相同，或開到探針的另一個序列埠	改用兩端腳序對調的排線；開啟「IPRO7 UART」序列埠，115200 baud
燒到了另一片板子	多片板子同時接著，`--port` 指到別片	燒錄前以開機訊息確認板子；不確定時一次只接一片
開機後相機畫面顯示 `NO MODEL: NO MFG PARTITION`	燒錄時用的分割表不是 `partition_reef_teach.toml`	以正確的分割表重新燒錄

下一步¶

影像辨識：套件的 mfg 酬載開機即為 image 模式。
聲紋辨識、感測器辨識：以 Studio 的 Switch to … 或主控台的 mode 切換。