8051單片機在線升級軟件的方法

3 軟件設(shè)計

裝載程序主要有兩個功能，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++)/*將代碼寫入外部絕對地址*/
　　　　　　　　　　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)從上位機獲取程序*/
　　　　}
　　　　XBYTE[0x1fff]=0xaa;/*置程序拷貝好標(biāo)志*/
　　　　RESET=0;/*復(fù)位單片機并執(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)在單片機中，而實際的系統(tǒng)應(yīng)用程序則存儲于外部E2PROM內(nèi)。應(yīng)用中，將單片機直接焊裝在電路板上，而編程者只需通過串口或者其他形式的通信鏈路甚至無線的方式來更改升級目標(biāo)應(yīng)用程序。

4 幾點討論　

在實際應(yīng)用中，最好使用嚴(yán)格的校驗及復(fù)查方法來確保程序拷貝無誤。 另外， 在從上位機下載程序時應(yīng)該制定一個可靠的通信協(xié)議，從而保證獲取的程序完全正確。單片機在接收到上位機的代碼數(shù)據(jù)時，不要急于寫入外部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校驗檢查后再把RAM的內(nèi)容一次性寫入E2PROM。這樣防止在獲取程序的時候通信異常中斷而E2PROM內(nèi)將沒有一個可以執(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，因為當(dāng)單片機程序跑飛時很容易產(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寫時序，同時E2PROM還有寫保護功能。

雖然上述方法能使8051單片機系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程升級代碼的能力，但是程序裝載過程將使系統(tǒng)的啟動時間延長數(shù)秒，在對啟動時間要求較短的場合不能應(yīng)用本文中介紹的方法。

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