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          專用IC解密技術(shù)--AVR的應(yīng)用技巧

          作者: 時(shí)間:2012-10-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          AVR與傳統(tǒng)類型的單片機(jī)相比,在芯片中除了必須能實(shí)現(xiàn)原來的一些基本的功能,其在結(jié)構(gòu)體系、功能部件、性能和可靠性等多方面有很大的提高和改善。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/170787.htm

          但使用更好的器件只是為設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)好的系統(tǒng)創(chuàng)造了一個(gè)好的基礎(chǔ)和可能性,如果還采用和沿襲以前傳統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)思想和方法的話,是不能用好AVR的,甚至也不能真正的了解AVR的特點(diǎn)和長處。

          功能越好的器件,需要具備更高和能力的人來使用和駕馭它。芯片就象一部好的F1賽車,只有具備高超的駕駛員才能充分體會到車的特點(diǎn),并能最大限度的發(fā)揮出車的性能。

          AVR具有上手入門快,開發(fā)方便簡單的特點(diǎn),但要充分體會和發(fā)揮AVR的優(yōu)點(diǎn),還需要應(yīng)用工程師本身的硬軟件設(shè)計(jì)開發(fā)能力芯片的不斷學(xué)習(xí)、實(shí)踐提高。

          “外行看熱鬧,內(nèi)行看門道”,對于有一定基礎(chǔ)的嵌入式和單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的工程師,不妨先簡單嘗試一下AVR。

          開發(fā)環(huán)境與工具:PC+下載線+實(shí)際的系統(tǒng)板

          PC上的開發(fā)軟件:

          AVR Studio(Free)匯編+匯編調(diào)試+高級語言調(diào)試+軟件仿真

          ICC、CVAVR、BASCOM-AVR 高級語言程序開發(fā)+程序下載。其中一個(gè)購買正版全功能,作為主要的開發(fā)環(huán)境,其它使用DEMO版,作為輔助及參考。

          AVR ISP下載線:

          STK200 and STK200+ and STK300 ISP programmer。通過PC的打印機(jī)口,采用ISP技術(shù)將系統(tǒng)運(yùn)行代碼(HEX、BIN)和數(shù)據(jù)寫入AVR芯片的Flash和EEProm中,編程AVR的配置熔絲位和加密位。支持決大多數(shù)的AVR芯片、以及ATMEL的51兼容芯片89S8252、89S52等。在ICC、CVAVR、BASCOM-AVR、BASCOM-8051中都內(nèi)含對該下載線的支持程序。免費(fèi)的下載程序:SLISP、PonyProg2000等。

          盡量不使用仿真器的建議:

          在開發(fā)和調(diào)試系統(tǒng)程序、IC芯片解密時(shí),有許多人完全依賴于IC芯片解密,一旦離開了仿真器時(shí)就感覺無從下手。其實(shí),由于AVR的Flash存貯器可方便的使用ISP技術(shù)在線的多次擦寫,因此建議盡量不使用(依賴)仿真器來開發(fā)和調(diào)試程序。

          在實(shí)際開發(fā)過程中,程序的調(diào)試可以從下幾方面入手:

          現(xiàn)在的高級語言編譯器(如C編譯器)可以產(chǎn)生效率很高的機(jī)器代碼,因此建議大家盡量使用高級語言編寫系統(tǒng)程序。

          使用Atmel公司提供AVR Studio軟件模擬仿真環(huán)境,以及其他的軟件模擬仿真環(huán)境(BASCOM-AVR)。

          盡可能使用高級語言編寫系統(tǒng)程序。

          利用目標(biāo)板上的LED、LCD或異步串口。見附件“沒有仿真器的情況下如何開發(fā)AVR”的介紹。

          提高硬件設(shè)計(jì)的合理性:

          盡量合理和充分使用AVR片內(nèi)的資源,如EEPROM、A/D、內(nèi)部的RC振蕩源。

          盡量采用串口通信連接的外圍器件,大容量的存儲器、LCD控制器、打印機(jī)、不用8279(LED數(shù)碼管+鍵盤)而使用7279等。除了必須外擴(kuò)RAM(如語音和圖象),一般不提倡使用并行擴(kuò)展(573+譯碼電路),減小硬件和連線以及PCB板上錯(cuò)誤的出現(xiàn)概率,同時(shí)也提高了系統(tǒng)的可靠性。并行擴(kuò)展向串行擴(kuò)展是發(fā)展趨勢。現(xiàn)在有大量的新的外圍器件采用高速的串行接口,如A/D、D/A、RTC、存儲器等。

          盡量使用以及在目標(biāo)板上預(yù)留ISP程序下載接口,或使用IAP技術(shù)。

          優(yōu)點(diǎn):ISP接口與I/O的兼容性比JETAG好。

          缺點(diǎn):不能在線調(diào)試

          注意和掌握AVR配置熔絲位的使用:

          盡量合理采用高級語言設(shè)計(jì)編寫系統(tǒng)程序。有許多人認(rèn)為使用匯編寫程序比較精簡,而用高級語言開發(fā)會浪費(fèi)很多程序空間,其實(shí)這是一種誤解。對一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的,而且非常熟悉某種單片機(jī)的匯編高手而言,他是能寫出比高級語言更精簡的代碼。而對匯編不是很熟的開發(fā)者、或突然更換了一種新的單片機(jī),您能保證一定可以寫出比高級語言更簡練的代碼嗎?

          現(xiàn)在的高級語言編譯器(如C編譯器)已可以產(chǎn)生代碼效率很高的機(jī)器代碼,因此建議大家能用高級語言實(shí)現(xiàn)的程序盡可能使用高級語言寫,在對速度和時(shí)序要求特嚴(yán)的場合可以采用混合編程的方法來解決。

          更深入和全面的掌握各種串行通信協(xié)議的規(guī)程:

          嵌入式系統(tǒng)目前以大量的使用串行接口外圍芯片和各種通信接口,如RS232、兩線(I2C)、三線(SPI)、單總線、USB、CAN、TCP/IP等。開發(fā)人員和程序員應(yīng)了解低層協(xié)議,熟悉硬件怎樣和如何實(shí)現(xiàn)低層協(xié)議,如何定義可靠的上層應(yīng)用協(xié)議,以及低層協(xié)議驅(qū)動同上層應(yīng)用協(xié)議之間的接口設(shè)計(jì)(中間層軟件的實(shí)現(xiàn))等。

          硬件工程師的軟件編寫能力要提高,采用標(biāo)準(zhǔn)程序編寫方式、完善的軟件整體框架的設(shè)計(jì)、良好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。(計(jì)算機(jī)軟件專業(yè)的程序設(shè)計(jì)員對硬件不熟悉、大部分是在操作系統(tǒng)支持下編寫軟件,對低層接口和協(xié)議的驅(qū)動層以及接口也不了解,往往也編寫不出好的單片機(jī)系統(tǒng)程序。)

          通信接口的編寫應(yīng)盡量

          .采用中斷+緩沖區(qū),

          .分層+結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì),

          .盡量不使用輪循方式(降低AVR的效率)。參見URAT(RS232)驅(qū)動+中間層軟件示例。

          采用好的系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式:

          盡量不使用傳統(tǒng)的前后臺(中斷)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式,任務(wù)之間相互影響和干擾,無法定時(shí)操作。如設(shè)計(jì)一個(gè)采用動態(tài)掃描方式驅(qū)動的8位LED數(shù)碼管顯示+動態(tài)掃描的4*4矩陣鍵盤。

          采用TimeTip+狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)+CASE結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法?;驎r(shí)間觸發(fā)式的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。(見:《時(shí)間觸發(fā)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式》中國電力出版社 2004.6)

          移植小型嵌入式操作系統(tǒng),如UCOS-II。在網(wǎng)上有些免費(fèi)的基于AVR的簡潔的操作系統(tǒng)。

          提高C語言的編程能力和軟件應(yīng)用水平:

          熟悉和用好C中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體、指針應(yīng)用、內(nèi)存管理等較高級的應(yīng)用。

          熟悉和了解你所使用的高級語言開發(fā)平臺的特點(diǎn)。這些平臺是針對某一類處理器的,包含許多特殊的不兼容的語句和擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)、語句、函數(shù)等。盡管使用方便,但由于其不透明性和時(shí)間的不確定性,因此要合理使用。如C中的getchar()、putchar()等。

          AVR有多個(gè)開發(fā)平臺,每個(gè)都有其特點(diǎn)和不足。能夠綜合使用這些平臺,相互互補(bǔ),能夠提高開發(fā)效率。如通過ICC、CVAVR的程序生成器CodeWizard學(xué)習(xí)和了解AVR的硬件設(shè)置,簡化計(jì)算,快速的生成程序基本模塊,如“一個(gè)URAT(RS232)低層驅(qū)動+中間層軟件示例”。



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