8051單片機(jī)在線升級(jí)軟件的方法

3 軟件設(shè)計(jì)

裝載程序主要有兩個(gè)功能，其一是要將E2PROM的內(nèi)容拷貝到片外RAM中；其二是要響應(yīng)上位機(jī)的更新程序命令并接收代碼內(nèi)容更新E2PROM。

　　#define uchar unsigned char
　　#define uintunsigned int
　　sbit WDI=P1^7;
　　sbit RESET=P1^6;/*聲明外部I2C讀寫(xiě)函數(shù)*/
　　extern void I2c_wr(uchar addh,uchar addl,uchar buf[],uchar num,bit wr);
　　void main(void) {
　　　　uchar data addh,addl;
　　　　uchar data buf[16];
　　　　uchar j;
　　　　uint I=0;
　　　　XBYTE[0x1fff]=0;/*清除程序拷貝好標(biāo)志*/
　　　　WDI=~WDI; /*喂狗*/
　　　　system_init(); /*初始化*/
　　　　for(addh=0;addh0x10;addh++) {
　　　　　　for(addl=0;addl0xf0;addl+=16) {/*讀入E2PROM地址addh:addl16字節(jié)內(nèi)容到buf*/
　　　　　　　　I2c_wr(addh,addl,buf,16,1);
　　　　　　　　for(j=0;j16;j++)/*將代碼寫(xiě)入外部絕對(duì)地址*/
　　　　　　　　　　XBYTE[I++]=buf[j];
　　　　　　}
　　　　　　　　I2c_wr(addh,0xf0,buf,16,1);
　　　　　　　　for(j=0;j16;j++)
　　　　　　　　　　XBYTE[I++]=buf[j];
　　　　　　　　WDI=~WDI;
　　　　}
　　　　if(shake_hand==1) {/*shake_hand由串口中斷收到握手命令后置1*/
　　　　　　rcv_data(); /*該函數(shù)負(fù)責(zé)從上位機(jī)獲取程序*/
　　　　}
　　　　XBYTE[0x1fff]=0xaa;/*置程序拷貝好標(biāo)志*/
　　　　RESET=0;/*復(fù)位單片機(jī)并執(zhí)行外部RAM內(nèi)的程序*/
　　　　while(1);
　　}

為了確保程序在裝載完全正確后才開(kāi)始執(zhí)行，裝載程序使用了外部RAM 0x1fff地址內(nèi)容作為裝載成功的標(biāo)志。那么相應(yīng)的應(yīng)用程序應(yīng)判斷此標(biāo)志后再執(zhí)行。

調(diào)試結(jié)束的裝載程序燒結(jié)在單片機(jī)中，而實(shí)際的系統(tǒng)應(yīng)用程序則存儲(chǔ)于外部E2PROM內(nèi)。應(yīng)用中，將單片機(jī)直接焊裝在電路板上，而編程者只需通過(guò)串口或者其他形式的通信鏈路甚至無(wú)線的方式來(lái)更改升級(jí)目標(biāo)應(yīng)用程序。

4 幾點(diǎn)討論　

在實(shí)際應(yīng)用中，最好使用嚴(yán)格的校驗(yàn)及復(fù)查方法來(lái)確保程序拷貝無(wú)誤。 另外， 在從上位機(jī)下載程序時(shí)應(yīng)該制定一個(gè)可靠的通信協(xié)議，從而保證獲取的程序完全正確。單片機(jī)在接收到上位機(jī)的代碼數(shù)據(jù)時(shí)，不要急于寫(xiě)入外部E2PROM，而應(yīng)先全部放在外部RAM區(qū)內(nèi)，待代碼獲取完畢并且通過(guò)校驗(yàn)檢查后再把RAM的內(nèi)容一次性寫(xiě)入E2PROM。這樣防止在獲取程序的時(shí)候通信異常中斷而E2PROM內(nèi)將沒(méi)有一個(gè)可以執(zhí)行的程序。

從原理上看，如果片外RAM是非易失的，就可以不再使用E2PROM。但是這樣系統(tǒng)成本變高且可靠性降低，因?yàn)楫?dāng)單片機(jī)程序跑飛時(shí)很容易產(chǎn)生MOVX指令而改變RAM區(qū)的內(nèi)容，造成程序永久性不可恢復(fù)。而在程序跑飛的情況下，很難產(chǎn)生符合外部E2PROM接口的I2C寫(xiě)時(shí)序，同時(shí)E2PROM還有寫(xiě)保護(hù)功能。

雖然上述方法能使8051單片機(jī)系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程升級(jí)代碼的能力，但是程序裝載過(guò)程將使系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)數(shù)秒，在對(duì)啟動(dòng)時(shí)間要求較短的場(chǎng)合不能應(yīng)用本文中介紹的方法。

參考文獻(xiàn)
1 何立民．ＭＣＳ５１系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1990
2 Atmel公司器件手冊(cè)，2003