8051單片機在線(xiàn)升級軟件的方法

3 軟件設計

裝載程序主要有兩個(gè)功能，其一是要將E2PROM的內容拷貝到片外RAM中；其二是要響應上位機的更新程序命令并接收代碼內容更新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*/
　　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字節內容到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(); /*該函數負責從上位機獲取程序*/
　　　　}
　　　　XBYTE[0x1fff]=0xaa;/*置程序拷貝好標志*/
　　　　RESET=0;/*復位單片機并執行外部RAM內的程序*/
　　　　while(1);
　　}

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

調試結束的裝載程序燒結在單片機中，而實(shí)際的系統應用程序則存儲于外部E2PROM內。應用中，將單片機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(xiàn)的方式來(lái)更改升級目標應用程序。

4 幾點(diǎn)討論　

在實(shí)際應用中，最好使用嚴格的校驗及復查方法來(lái)確保程序拷貝無(wú)誤。 另外， 在從上位機下載程序時(shí)應該制定一個(gè)可靠的通信協(xié)議，從而保證獲取的程序完全正確。單片機在接收到上位機的代碼數據時(shí)，不要急于寫(xiě)入外部E2PROM，而應先全部放在外部RAM區內，待代碼獲取完畢并且通過(guò)校驗檢查后再把RAM的內容一次性寫(xiě)入E2PROM。這樣防止在獲取程序的時(shí)候通信異常中斷而E2PROM內將沒(méi)有一個(gè)可以執行的程序。

從原理上看，如果片外RAM是非易失的，就可以不再使用E2PROM。但是這樣系統成本變高且可靠性降低，因為當單片機程序跑飛時(shí)很容易產(chǎn)生MOVX指令而改變RAM區的內容，造成程序永久性不可恢復。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)保護功能。

雖然上述方法能使8051單片機系統具有遠程升級代碼的能力，但是程序裝載過(guò)程將使系統的啟動(dòng)時(shí)間延長(cháng)數秒，在對啟動(dòng)時(shí)間要求較短的場(chǎng)合不能應用本文中介紹的方法。

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