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基于IAP技術(shù)的ADuC702x固件升級方案

作者: 時間:2011-05-22 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  摘要:本文介紹了一種基于的智能儀表在應用編程升級固件程序的方案。該方案已成功應用于光通訊和其他產(chǎn)品中,使產(chǎn)品的固件程序升級變得簡單方便,且實踐驗證具有高可靠性。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/119691.htm

  關(guān)鍵詞:;;在應用編程;遠程升級

  引言

  目前,智能儀表等產(chǎn)品的設(shè)計主要以微控制器為控制核心,但是其設(shè)計往往不可能一步到位,尤其是固件程序部分,需要根據(jù)產(chǎn)品使用反饋不斷地進行修改和完善。當程序需要根據(jù)用戶需求變更時,傳統(tǒng)情況下需要將產(chǎn)品拆卸下來返回原廠修改程序,或請專業(yè)的維修服務人員親自到設(shè)備現(xiàn)場,將設(shè)備取下或者打開設(shè)備,通過JTAG方式連接PC等來重新燒寫程序。在應用編程(In Application Programming,)技術(shù)可實現(xiàn)對產(chǎn)品的在應用升級。

  系列微處理器由ADI公司生產(chǎn),集成了ARM7TDMI 16位/32位RISC(精簡指令集計算機)內(nèi)核,具有8kB的SRAM、62kB的Flash/EE存儲器,可通過UART或JTAG端口在線編程,最高處理能力達44MIPS。當工作頻率為41.78 MHz時,典型的功耗為120mW。

  ADuC702x在線升級方案

  ADuC702x系列微處理器物理存儲結(jié)構(gòu)地址如圖1所示,其程序通常放置在62kB的Flash/EE存儲器內(nèi),該Flash/EE可通過該系列微處理器內(nèi)部Flash Control Interface進行讀寫訪問操作,通過該操作實現(xiàn)IAP固件程序升級功能。后續(xù)IAP方案研究和程序設(shè)計均針對該Flash/EE實施。

  使用IAP對ADuC702x升級,首先需要了解ADuC702x的Flash/EE基本存儲結(jié)構(gòu)和對程序存放的Flash/EE進行合理分區(qū)規(guī)劃。Flash/EE基本存儲結(jié)構(gòu)如圖2所示,從圖中可以看出,F(xiàn)lash/EE地址從0x00080000到0x0008FFFF,總大小為64kB,其Flash(閃存)的位寬為16位,因而Flash大小即為32k×16b。Flash中512B(即256×16b)為一塊,為最小Flash讀寫操作單元。64kB Flash中有2kB(1k×16b)用于該系列微處理器出廠固化啟動引導程序,即為On-Chip kernel(片上內(nèi)核),該段程序空間不能為用戶所使用。另外一部分62kB(31×16b)為用戶可使用程序段,該段程序用于存放用戶代碼,在IAP方案設(shè)計中IAP操作指代對此62kB的Flash/EE操作。

  通過對62kB此段用戶可使用的Flash/EE做一定的分區(qū)規(guī)劃和操作,實現(xiàn)IAP固件程序升級。對62kB此段Flash/EE規(guī)劃如圖3所示。從圖3中可知,IAP使用將用戶可使用的Flash/EE劃分為了三個區(qū):Bootloader區(qū),User Application區(qū)以及Flag標志區(qū)。三個Flash區(qū)功能描述如下。

  1. Bootloader區(qū):用來存放用戶編寫的Bootloader代碼,該代碼類似于PC機的BIOS(基本輸入輸出系統(tǒng)),一旦固化成功,該段程序?qū)⒉辉俑?,除非Bootloader代碼出現(xiàn)BUG(錯誤),該段程序只能用ISP(在系統(tǒng)編程)方式通過串口通訊或者JTAG方式寫入ADuC702x內(nèi)部。

  2. User Application(用戶應用)區(qū):該區(qū)用來存放用戶應用程序代碼,用戶代碼的固化需要有配套的PC機程序通過串口來完成,該PC機程序需要根據(jù)指定的協(xié)議和流程編寫,該協(xié)議和流程將在下文中給出。

  3. Flag標志區(qū):用來存放各個標志,用戶代碼程序是否有效標志,是否進入Bootloader標志(該標志用來IAP更新應用程序)。Flag定義如圖4所示。

  程序啟動流程如圖5所示。

  下文對Bootloader程序、User程序設(shè)計以及Flag進行詳細的闡述。

  BootLoader程序設(shè)計及固化

  一、BootLoader程序設(shè)計

  本設(shè)計在Keil for ARM集成環(huán)境下使用。首先在Keil軟件下新建一個工程,并選擇芯片型號為ADuC702x,且不拷貝startup文件。然后分別添加對應源文件,在Keil環(huán)境中配置BootLoader程序起始地址為0x00080000,大小0x5000;SM起始地址為0x00010040,大小為0x1FC0。

  二、Bootloader程序固化

  Bootloader固化有兩種方式:UART0和JTAG。UART0固化程序參照ADI公司ARMWSD.exe;JTAG下載可以使用ULINK系列仿真器。


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