C8051FXXX單片機FLASH程序的自動升級
引言:
C8051FXXX系列高速SOC單片機是由美國Cygnal公司開發(fā)的完全集成的混合信號系統(tǒng)級芯片,具有與8051兼容的微處理器內(nèi)核,內(nèi)部集成FLASH程序存儲器,具有在系統(tǒng)重新編程能力,以C8051F020為例,內(nèi)部集成64K的FLASH程序存儲器。在系統(tǒng)控制軟件的開發(fā)調(diào)試階段,可用集成開發(fā)環(huán)境來下載及測試系統(tǒng),但當將C8051F020目標系統(tǒng)集成到產(chǎn)品后,則由于操作系統(tǒng)及軟硬件接口不一樣等等原因,不能在最終產(chǎn)品中用集成開發(fā)環(huán)境來下載FLASH程序,故產(chǎn)品到了用戶處之后,如要再進行FLASH程序的更新,則必須更換相應(yīng)的集成電路印刷板,造成很多麻煩及不可靠因素。筆者通過實驗,在用戶操作界面的PC機及C8051F020的單片機控制系統(tǒng)之間,通過串行口進行C8051F020單片機控制程序的自動升級及程序加密,從而使用戶只要從互聯(lián)網(wǎng)上下載控制程序,即可實現(xiàn)單片機程序的自動升級。以下以64KBFLASH RAM為例簡要介紹單片機目標程序的準備及自動升級的制作過程。
1)系統(tǒng)簡介及自動升級的實現(xiàn)方法
PC機(80486/DX2以上) 具有1.44吋軟驅(qū)及串行口。單片機控制系統(tǒng)(具有串行口及內(nèi)置的FLASH程序區(qū))。PC與C8051FXXX之間通過九針串行接口線相連。設(shè)置傳送速率為115200BIT/S。
C8051F020單片機的FLASH RAM分為用戶程序區(qū)(0000H~0FDFDH),廠家保留及加密區(qū)(0FDFEH~0FFFFH)兩部分?,F(xiàn)將用戶程序區(qū)(0000H~0FDFDH)的0000H~0DFFFH部分用于裝載用戶程序,而0E000H~0FDFDH部分作為引導(dǎo)程序區(qū),引導(dǎo)程序區(qū)在升級時不能改變,它用于與用戶操作界面的PC機部分進行程序接收及裝載等工作。
在控制程序區(qū)0000H~0DFFFH中,做一握手程序塊,在上電時,用于和用戶操作界面PC機部分進行握手,當接收到PC機部分要進行軟件升級的命令時,程序跳至引導(dǎo)程序區(qū),執(zhí)行如下流程:
->發(fā)送準備升級字節(jié)到PC機
->刪除FLASH程序區(qū)
->發(fā)送開始下載命令到PC機
->接收且放到相應(yīng)地址
->加密
為了達到自動升級的目的,需要在用戶界面的PC機引導(dǎo)時,自動檢測PC機外設(shè),軟盤控制器,一旦檢索到軟盤中有升級文件及其索引文件,且其版本比現(xiàn)有的單片機控制程序的版本高,則開始執(zhí)行PC機中的下載程序。
2)刪除0000H~ODFFFH的FLASH程序區(qū)
C8051FXXX系列單片機將FLASH程序區(qū)按512字節(jié)為一頁(PAGE)來組織,在刪除控制程序區(qū)0000H~ODFFFH時,首先屏蔽掉所有中斷,使能程序刪除位PSEE(PSCTL.1),同時使能PSWE(PSCTL.0)MOVX指令指向FALSH程序區(qū)。應(yīng)用MOVX指令在每一頁的任意一地址寫0FFH,則將該頁的所有字節(jié)都置為0FFH,從而實現(xiàn)了該頁的刪除。依此操作可刪除所有的程序頁。刪除部分程序如下:
//刪除0000H’ODFFFH的FLASH程序區(qū)
DEL_NEXT_PAGE:
CLR EA
MOV A,FLSCL
ANL A,#0FEH
ORL A,#01H
MOV FLSCL,A
MOV A,PSCTL
ANL A,#0FCH
ORL A,#03H
MOV PSCTL,A;#03H //使能頁刪除及頁寫操作
MOV A,#0FFH
MOVX @DPTR,A //將該頁全填充為0FFH
INC DPH
INC DPH //調(diào)節(jié)頁指針
MOV A,PSCTL
ANL A,#0FDH
MOV PSCTL,A;#03H
MOV A,DPH
CJNE A,#0E0H,DEL01_NEXT_PAGE
DEL01_NEXT_PAGE:
JC DEL_NEXT_PAGE
3)從PC中接收FLASH字節(jié)
以下程序用于從PC機中接收程序并放到相應(yīng)的FLASH地址。在此僅使能PSWE(PSCTL.0)位,使MOVX指令指向FALSH程序區(qū)。
MOV DPTR,#0000H
MOV FLSCL,#01H
MOV PSCTL,#01H;
RECEIVE_NEXT_DOWNLOAD_CHAR:
MOV FLSCL,#01H
MOV PSCTL,#01H;
JNB RI,$
CLR RI
MOV A,SBUF0
MOVX @DPTR,A
INC DPTR
MOV A,DPH
CJNE A,#0E0H,RECEIVE_NEXT_DOWNLOAD_CHAR
MOV FLSCL,#01H //FLASH 寫使能
MOV PSCTL,#01H
MOV DPTR,#0FDFEH
CLR A MOVX @DPTR,A
MOV DPTR,#0FDFFH
MOVX @DPTR,A
MOV PSCTL,#00H
MOV FLSCL,#00H
CYCLE_FOREVER:SJMP CYCLE_FOREVER;死循環(huán)
RET
4)FLASH程序的準備
為了更快地得到—下載到C8051F020的FLASH程序,先在CYGNAL IDE開發(fā)環(huán)境中,將做好的控制程序編澤,鏈按,然后用廠家提供的串行適配器將PC與目標板連接起來,傳送FLASH程序到目標系統(tǒng)中去。接下來用“UPLOAD MEMORY T0 PILE…”(如圖示)功能將0000H~OEOOOH的FLASH代碼程序上載到硬盤存儲器中,再將此ASCII文件轉(zhuǎn)化為16進制的HE文件,注意將其十的0DH,0AH等回車換行字節(jié)取消,最后生成的HEX文件即可被直接下載到FLASH的0000H~0DFFFH的相應(yīng)地址中。此HEX文件即可發(fā)送至用戶處,用于升級用戶的單片機FLASH程序。
5)C程序的準備
//發(fā)送FLASH程序文件到單片機中去
BOOL SendFileToFlash()
{
unsigned char ch;
FILE *fp;
long int flen,wi=0;
int i,j;
if ((fp = fopen("flashwl","rb"))==NULL)
{
return FALSE;
}
//初使化串口,且與單片機系統(tǒng)握手
InitialCommuClass();
//發(fā)送數(shù)據(jù)
for (wi=0,j=0;wi<flen;wi++)
{
if (feof(fp)!=0)//到達文件結(jié)束
break;
fread(&ch,sizeof(unsigned char),1,fp);
for (;;)
if (SendAByte(ch)==TRUE)
break;
Printf("%ld bytes is transmitted!n",wi); }
fclose(fp);
for (;;)
{
Printf("All bytes is transmitted!n");
}
}
//轉(zhuǎn)換上載文件為可下載的HEX目標文件
BOOL ConvertFileToFlash()
{
unsigned char ch,ru;
FILE *fp,*fpw;
long int flen,wi=0;
int i,j;
if ((fp = fopen("SOURCEC","rb"))==NULL)
{
return FALSE;
}
if ((fpw = fopen("HEXOBJECT","wb"))==NULL)
{
return FALSE;
}
for (wi=0,j=0;;wi++)
{
if (feof(fp)!=0)
break;
ru=0;
fread(&ch,sizeof(unsigned char),1,fp);
if ((ch>=0x30) && (ch<=0x39))
ru+=(ch-0x30)*16;
else if ((ch>=0x61) && (ch<=0x66))
ru+=((ch-0x61)+0x0a)*16;
fread(&ch,sizeof(unsigned char),1,fp);
if ((ch>=0x30) && (ch<=0x39))
ru+=ch-0x30;
else if ((ch>=0x61) && (ch<=0x66))
ru+=(ch-0x61)+0x0a;
fwrite(&ru,sizeof(unsigned char),1,fpw);
fread(&ch,sizeof(unsigned char),1,fp);/*0x0d*/
fread(&ch,sizeof(unsigned char),1,fp);/*0x0d*/
fread(&ch,sizeof(unsigned char),1,fp);/*0x0a*/
j++;
if (j==255)
{
j=0;
fread(&ch,sizeof(unsigned char),1,fp);
fread(&ch,sizeof(unsigned char),1,fp);
fread(&ch,sizeof(unsigned char),1,fp);
fread(&ch,sizeof(unsigned char),1,fp);
fread(&ch,sizeof(unsigned char),1,fp);
continue;
}
}
fclose(fp);fclose(fpw);
}
結(jié)束語
以上所介紹的FLASH自動升級程序的PC部分在VC6.0及TC2.0中開發(fā),并與805lFXXX系列的單片機聯(lián)機成功,并最后用于在用戶處的單片機FLASH程序升級。