基于SmartFusion的M3程序在線(xiàn)升級方案

　　本文主要介紹一個(gè)基于SmartFusion更新M3程序的IAP在線(xiàn)升級應用方案。在傳輸距離可靠的情況下，通過(guò)UART、SPI或者M(jìn)AC將用戶(hù)板和PC機連接即可實(shí)現遠程升級，無(wú)需采用FlashPro3等下載器下載程序，也無(wú)需手動(dòng)復位，一切工作均可由串口和上位機自動(dòng)完成。如圖1所示，IAP在線(xiàn)升級SmartFusion的M3程序主要有以下三種方式：UART、SPI以及MAC。

　　1. 概述

　　(1)IAP技術(shù)的需求

　　由于SmartFusion系列FPGA是行業(yè)首個(gè)智能混合信號FPGA，在嵌入式行業(yè)中的應用越來(lái)越廣泛。然而，無(wú)論是開(kāi)發(fā)商還是初學(xué)者，在使用SmartFusion器件的時(shí)候，往往都需要額外購買(mǎi)昂貴的調試工具，比如M3編程器和FlashPro3下載器等，而這些編程器的價(jià)格有時(shí)候比開(kāi)發(fā)板還貴，這樣就打消了很多初學(xué)者購買(mǎi)開(kāi)發(fā)板的念頭。另一方面，調試和更新程序只局限于實(shí)驗室，使用者往往需要拿到板子之后，然后采用系統編程(ISP)的方式更新程序。這樣使得效率大大折扣，給后續的軟件更新和升級帶來(lái)了諸多不便。

　　基于SmartFusion更新M3程序的IAP在線(xiàn)升級應用方案正是針對這種現象提出的，用戶(hù)不但可以省下購買(mǎi)額外調試工具的費用，只需串口線(xiàn)、網(wǎng)線(xiàn)甚至是普通的電線(xiàn)即可。而且調試和更新程序的范圍不再局限于實(shí)驗室，而是可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )通信方式實(shí)現遠程升級和維護。

　　(2)方案比較

　　如今，很多使用單片機的初學(xué)者和用戶(hù)幾乎只使用ISP和IAP兩種方式來(lái)進(jìn)行器件的實(shí)驗和開(kāi)發(fā)，相比傳統編程方法的不足，這兩種方式更具有優(yōu)越性。它們各自的工作原理和特點(diǎn)如表1所示。

　　對比以上表格可見(jiàn)，無(wú)論是在價(jià)格方面，還是在使用方面，IAP比ISP更具優(yōu)越性，因此，采用IAP在線(xiàn)升級程序更具有靈活性。

　　(3)IAP系統框圖

　　本IAP在線(xiàn)升級方案主要包含了控制臺程序(人機界面部分)、傳輸線(xiàn)(連接PC機和目標板的橋梁)和目標板(包含Cortex-M3處理核和IAP模塊)，結構框圖如圖2所示。整個(gè)系統的連接和操作相當簡(jiǎn)單。