C8051FXXX單片機(jī)FLASH程序的自動升級

作者Email: wolfman6353@sina.com 引言： C8051FXXX系列高速SOC單片機(jī)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(dāng)將C8051F020目標(biāo)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(jìn)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(shí)驗(yàn)，在用戶操作界面的PC機(jī)及C8051F020的單片機(jī)控制系統(tǒng)之間，通過串行口進(jìn)行C8051F020單片機(jī)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(shí)現(xiàn)單片機(jī)程序的自動升級。以下以64KBFLASH RAM為例簡要介紹單片機(jī)目標(biāo)程序的準(zhǔn)備及自動升級的制作過程。 1)系統(tǒng)簡介及自動升級的實(shí)現(xiàn)方法 PC機(jī)(80486/DX2以上) 具有1.44吋軟驅(qū)及串行口。單片機(jī)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(jī)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(jī)部分進(jìn)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(jī)部分進(jìn)行握手，當(dāng)接收到PC機(jī)部分要進(jìn)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(zhǔn)備升級字節(jié)到PC機(jī) ->刪除FLASH程序區(qū) ->發(fā)送開始下載命令到PC機(jī) ->接收且放到相應(yīng)地址 ->加密 為了達(dá)到自動升級的目的，需要在用戶界面的PC機(jī)引導(dǎo)時，自動檢測PC機(jī)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(jī)控制程序的版本高，則開始執(zhí)行PC機(jī)中的下載程序。 2)刪除0000H"ODFFFH的FLASH程序區(qū) C8051FXXX系列單片機(jī)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(shí)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(jī)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(zhǔn)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(biāo)板連接起來，傳送FLASH程序到目標(biāo)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(jìn)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(jī)FLASH程序。

5)C程序的準(zhǔn)備 //發(fā)送FLASH程序文件到單片機(jī)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(jī)系統(tǒng)握手 InitialCommuClass(); //發(fā)送數(shù)據(jù) for (wi=0,j=0;wi=0x30) %26;amp;%26;amp; (ch<=0x39)) ru+=(ch-0x30)*16; else if ((ch>=0x61) %26;amp;%26;amp; (ch<=0x66)) ru+=((ch-0x61)+0x0a)*16; fread(%26;amp;ch,sizeof(unsigned char),1,fp); if ((ch>=0x30) %26;amp;%26;amp; (ch<=0x39)) ru+=ch-0x30; else if ((ch>=0x61) %26;amp;%26;amp; (ch<=0x66)) ru+=(ch-0x61)+0x0a; fwrite(%26;amp;ru,sizeof(unsigned char),1,fpw); fread(%26;amp;ch,sizeof(unsigned char),1,fp);/*0x0d*/ fread(%26;amp;ch,sizeof(unsigned char),1,fp);/*0x0d*/ fread(%26;amp;ch,sizeof(unsigned char),1,fp);/*0x0a*/ j++; if (j==255) { j=0; fread(%26;amp;ch,sizeof(unsigned char),1,fp); fread(%26;amp;ch,sizeof(unsigned char),1,fp); fread(%26;amp;ch,sizeof(unsigned char),1,fp); fread(%26;amp;ch,sizeof(unsigned char),1,fp); fread(%26;amp;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(jī)聯(lián)機(jī)成功，并最后用于在用戶處的單片機(jī)FLASH程序升級。