設(shè)計(jì)基于NXP LPC2000的次級(jí)啟動(dòng)加載程序用于代碼升級(jí)

　　摘要：本文介紹了如何設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于NXP LPC2000的次級(jí)啟動(dòng)加載程序(Secondary Boot Loader)，用來對(duì)用戶代碼進(jìn)行在線升級(jí)。

　　關(guān)鍵詞: LPC2000;次級(jí)啟動(dòng)加載程序;Secondary Boot Loader;IAP;代碼升級(jí)

　　引言

　　本文雖然是針對(duì)NXP(恩智浦公司)的LPC2000系列，但使用IAP技術(shù)對(duì)內(nèi)部閃存進(jìn)行編程卻適用于幾乎所有的NXP ARM MCU系列，包括Cortex-M0 LPC1100以及Cortex-M3 LPC1300/1700等系列。

　　在大多數(shù)的LPC2000器件內(nèi)部，存在著一個(gè)被稱為“主啟動(dòng)加載程序(Primary Boot Loader)”的固件，它在每次上電或復(fù)位時(shí)被首先運(yùn)行。本文所講的“次級(jí)啟動(dòng)加載程序”實(shí)際上是一段用戶自己寫的代碼(燒寫在用戶閃存區(qū))，在執(zhí)行完主啟動(dòng)加載程序后被執(zhí)行，提供給用戶一個(gè)選擇，是繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前的應(yīng)用程序還是對(duì)當(dāng)前應(yīng)用程序進(jìn)行更新。

　　在應(yīng)用編程(In Application Programming, IAP)是指在用戶應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)，對(duì)內(nèi)部閃存執(zhí)行擦除或編程操作，它是對(duì)用戶代碼進(jìn)行升級(jí)的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。

　　LPC2000 IAP介紹

　　扇區(qū)(Sector)

　　IAP操作都是基于“扇區(qū)(Sector)”的，這就意味著即使僅僅需要更新一個(gè)字節(jié)的代碼，也要將該字節(jié)所在的整個(gè)扇區(qū)擦除。因此，用戶應(yīng)該將待更新的代碼和其它代碼放在不同的扇區(qū)，以免誤擦除。

　　IAP的應(yīng)用領(lǐng)域

　　使用IAP技術(shù)，可以對(duì)用戶代碼進(jìn)行升級(jí)，也可以把內(nèi)部閃存當(dāng)成類似EEPROM來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

　　當(dāng)用戶應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)，用戶可以對(duì)程序的一部分進(jìn)行更新，就像在線升級(jí)病毒庫(kù)一樣，而不必將硬件電路斷電甚至將芯片取下來放到專門的編程器上去重新燒寫代碼。

　　當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器使用，可以減少PCB板面積、降低成本。由于作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的扇區(qū)會(huì)被擦除，因此不能將這些扇區(qū)和存放用戶應(yīng)用程序的扇區(qū)重疊。另外，閃存的擦除和編程次數(shù)也是有一定限制的，過于頻繁的擦除或編程會(huì)影響閃存的壽命。對(duì)于LPC2000芯片來說，至少可以穩(wěn)定擦寫十萬(wàn)次，數(shù)據(jù)至少可以保存20年。

　　如何使用IAP

　　關(guān)于IAP的詳細(xì)說明、各種命令碼、返回碼和參數(shù)格式，可以參考LPC2000系列的用戶手冊(cè)。下面重點(diǎn)介紹一下如何使用IAP。

　　使用流程

　　圖1是使用IAP對(duì)閃存進(jìn)行擦寫和編程的基本步驟。