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基于自编程功能的MCU Bootloader设计

基于自编程功能的MCU Bootloader设计

点击数:7802 次   录入时间:03-04 11:41:52   整理:http://www.55dianzi.com   DSP/FPGA技术

  每一个部分至少由2个十六进制编码字符组成。它们构成1个字节。每一个部分的意义如下所述:

  1)每个Intel hex记录都由冒号开头, 自编程 的过程中以此判断一个Intel hex记录的开始。

  2)数据长度代表当前记录中数据字节的数量。

  3)地址代表当前记录中数据在存储区域中的起始地址。

  4)HEX记录类型有如下4种:00-数据记录;01-文件结束记录;02-扩展段地址记录;03-转移地址记录。NEC编译器输出的Intel hex文件中。只包含数据类型00和01。其中O1作为自编程过程中数据结束的判定标志。

  5)数据域分用于存储需要写入Flash中的内容,一个记录可以有许多数据字节。记录中的数据字节数量必须与数据长度中的值相符。

  6)校验和是取记录中从数据长度到数据域最后一个字节的所有字节总和的2的补码。

  根据以上说明,必须在程序中对接收到的Inter hex文件进行解码,获取数据以及数据地址,并对收到的数据进行校验,然后将接收正确的数据编程到Flash相应的地址上。

  4.3 Bootloader设计思路

  单片机收到启动信号后,重新启动程序。启动的时候首先执行Boot代码,Boot代码检查是否收到执行升级信号。如果需要升级程序,则通过串口或者其他通信接口接收新的应用程序,loader程序向单片机Flash中写入新的应用程序代码。最后通过检查校验位检测程序是否有效。如果有效,则Bootloader将CPUMCU控制权交给应用程序。整个升级过程完成。Bootloader执行过程如图6所示。

Bootloader执行过程

  需要注意的是Bootloader自身的更新和应用程序的更新还需区别处理。通过辨别接收到数据的编程地址来判断是Bootloader更新还是应用程序更新。若编程地址从0000H开始,则为Bootloader更新。Bootloader更新则需要执行引导交换(boot swap)功能;若为应用程序更新,自编程结束后,直接将CPU交给应用程序。

  5 结束语

  本文探讨了78KO/FC2系列 μPD78F0881 单片机的自编程功能以及Bootloader的设计方法。具体描述了通过单片机串口对相应的应用程序通过Bootloader进行升级。此版本的Bootloader使用晶振20 MHz,通过串口UART60,设置波特率为115 200,在μPD78F0881单片机上成功实现了用户应用程序的升级更新。在接下来的工作中,Bootloader的设计应当面向更多的通信接口。例如,通过CAN总线接口升级,通过USB接口升级等等。Bootloader技术的开发和广泛应用,必将成为嵌入式产品开发的重要部分,为网络化产品的应用和开发,特别是后期维护、升级带来极大的便利。



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