基于SmartFusion的M3程序在線升級(jí)方案

　　本文主要介紹一個(gè)基于SmartFusion更新M3程序的IAP在線升級(jí)應(yīng)用方案。在傳輸距離可靠的情況下，通過UART、SPI或者M(jìn)AC將用戶板和PC機(jī)連接即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程升級(jí)，無需采用FlashPro3等下載器下載程序，也無需手動(dòng)復(fù)位，一切工作均可由串口和上位機(jī)自動(dòng)完成。如圖1所示，IAP在線升級(jí)SmartFusion的M3程序主要有以下三種方式：UART、SPI以及MAC。

　　1. 概述

　　(1)IAP技術(shù)的需求

　　由于SmartFusion系列FPGA是行業(yè)首個(gè)智能混合信號(hào)FPGA，在嵌入式行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。然而，無論是開發(fā)商還是初學(xué)者，在使用SmartFusion器件的時(shí)候，往往都需要額外購(gòu)買昂貴的調(diào)試工具，比如M3編程器和FlashPro3下載器等，而這些編程器的價(jià)格有時(shí)候比開發(fā)板還貴，這樣就打消了很多初學(xué)者購(gòu)買開發(fā)板的念頭。另一方面，調(diào)試和更新程序只局限于實(shí)驗(yàn)室，使用者往往需要拿到板子之后，然后采用系統(tǒng)編程(ISP)的方式更新程序。這樣使得效率大大折扣，給后續(xù)的軟件更新和升級(jí)帶來了諸多不便。

　　基于SmartFusion更新M3程序的IAP在線升級(jí)應(yīng)用方案正是針對(duì)這種現(xiàn)象提出的，用戶不但可以省下購(gòu)買額外調(diào)試工具的費(fèi)用，只需串口線、網(wǎng)線甚至是普通的電線即可。而且調(diào)試和更新程序的范圍不再局限于實(shí)驗(yàn)室，而是可以通過網(wǎng)絡(luò)通信方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程升級(jí)和維護(hù)。

　　(2)方案比較

　　如今，很多使用單片機(jī)的初學(xué)者和用戶幾乎只使用ISP和IAP兩種方式來進(jìn)行器件的實(shí)驗(yàn)和開發(fā)，相比傳統(tǒng)編程方法的不足，這兩種方式更具有優(yōu)越性。它們各自的工作原理和特點(diǎn)如表1所示。

　　對(duì)比以上表格可見，無論是在價(jià)格方面，還是在使用方面，IAP比ISP更具優(yōu)越性，因此，采用IAP在線升級(jí)程序更具有靈活性。

　　(3)IAP系統(tǒng)框圖

　　本IAP在線升級(jí)方案主要包含了控制臺(tái)程序(人機(jī)界面部分)、傳輸線(連接PC機(jī)和目標(biāo)板的橋梁)和目標(biāo)板(包含Cortex-M3處理核和IAP模塊)，結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。整個(gè)系統(tǒng)的連接和操作相當(dāng)簡(jiǎn)單。