C8051F130的遠程在線(xiàn)升級程序設計

　　3. 需要注意的問(wèn)題

　　3.1 項目管理問(wèn)題

　　下位機固件程序中實(shí)際包含兩個(gè)獨立的部分，Bootloader 程序和主程序。我們在KEIL 中分別為這兩部分的建立獨立的項目文件，分別編譯。燒寫(xiě)編譯后產(chǎn)生的HEX 文件時(shí)，應該先擦除FLASH 后，燒寫(xiě)Bootloader 程序，然后在不擦除之前內容的情況下燒寫(xiě)主程序。

　　3.2 Bootloader 的存儲位置

　　Bootloader 程序必須保證在上電過(guò)程后立即運行，而51 單片機的中斷向量存放在低地址處。所以Bootloader 程序不能存儲在低地址處，必須存放到高地址處，本例中，留出0xF000~0xFFFF 4KB 的FLASH 空間作為Bootloader 程序存儲區。在KEIL 開(kāi)發(fā)環(huán)境中，默認會(huì )為項目文件提供初始化文件STARTUP.A51 來(lái)清空RAM 空間，以及調用初始化全局變量代碼段。其默認起始地址安排在0x0000處。為保證上電過(guò)程后立即運行Bootloader，我們在起始處還必須要手動(dòng)修改匯編指令如下：

　　以上代碼編譯時(shí)強制在0x0000 處放置一條跳轉到 0xF000 處的指令，這就保證了保證在上電過(guò)程后立即跳轉到Bootloader 程序運行。為了將Bootloader 程序的所有代碼定位在0xF000~0xFFFF 范圍內，要對KEIL 的BL51 定位選項設置如下：

　　主程序同樣有代碼定位的問(wèn)題。為保證程序升級后能正常工作，修改主程序的STARTUP.A51 文件如下：

　　這里保證執行主程序也是先跳轉到Bootloader 程序，而將0x0006 設為了主程序的起始地址，避免了對中斷向量表的占用。

　　另外還要將主程序的編譯代碼進(jìn)行定位。設置和圖4 中類(lèi)似，只是將Code Ranger 設為主程序的代碼空間：0x0000~0xEFFF。

　　3.3 程序跳轉時(shí)的PLL 設置

　　C8051F130 內部帶有PLL，最高主頻可達100MHz。在本系統設計中，外部晶振頻率為11.0592MHz，在Bootloader 程序和主程序中都通過(guò)使能PLL，倍頻至99.5328MHz 作為系統時(shí)鐘。在上電后，C8051F130 默認是以?xún)炔繒r(shí)鐘作為系統時(shí)鐘的，通過(guò)執行初始化程序，系統再切換到以PLL 輸出為系統時(shí)鐘的工作環(huán)境上來(lái)。如果通過(guò)Silicon Labs 公司提供的初始化軟件CONFIG2 來(lái)配置初始化C8051F130 的代碼的話(huà)，在初始化PLL 的過(guò)程中，會(huì )關(guān)閉PLL 模塊。

　　// 一個(gè)由 CONFIG2 生成的系統時(shí)鐘初始化程序，

　　// 注意：在調用此函數時(shí)，系統時(shí)鐘是由內部振蕩器產(chǎn)生。

　　如果使用這段代碼初始化PLL 模塊，在主程序跳轉到Bootloader 程序，或者由Bootloader 程序跳轉到主程序時(shí)，必須考慮PLL 的設置問(wèn)題。因為原工作時(shí)鐘是PLL 的輸出，而直接切換到另外一個(gè)程序中時(shí)，執行以上代碼會(huì )關(guān)閉PLL 系統時(shí)鐘，導致系統時(shí)鐘丟失，工作不正常。一個(gè)更安全的做法是在程序間互相跳轉之前，將系統時(shí)鐘切換到上電后默認的內部時(shí)鐘上。代碼如下所示：

　　3.4 寄存器頁(yè)的切換

　　C8051F130 內部功能模塊多，其控制寄存器也多，為了合理安排控制寄存器位置，采用了寄存器頁(yè)控制寄存器SFRPAGE 來(lái)將相同的地址切換到不同的控制寄存器。除了中斷函數自動(dòng)切換到對應的寄存器頁(yè)外，當在程序中對某個(gè)寄存器操作前，需要設置SFRPAGE 切換到對應的寄存器頁(yè)。因此，在C51 語(yǔ)言編寫(xiě)的程序中，涉及到寄存器操作的模塊函數中，需要在執行之前保存SFRPAGE 寄存器值，處理完畢后再恢復先前的SFRPAGE 寄存器值。相當于對SFRPAGE 寄存器值做一次出入棧。示例代碼如下：

　　4. 總結

　　通過(guò)在系統工作過(guò)程中接收程序升級數據，存入內部FLASH，全部接收完成后再集中升級主程序的方法，充分利用了C8051F130 的內部FLASH 空間，對系統的實(shí)時(shí)工作影響小，僅在Bootloader 程序運行期間不能正常工作，減小了通訊網(wǎng)絡(luò )通訊狀況差時(shí)對遠程在線(xiàn)更新程序造成的風(fēng)險。

　　基于以上方法，已經(jīng)成功設計出可遠程在線(xiàn)升級程序的直放站監控系統，使用情況表明，該系統能穩定可靠工作，且為系統的維護節省了大量的工作量。本文介紹的在線(xiàn)程序升級設計方案，雖然是基于C8051F130 單片機的，但對其他類(lèi)型的在線(xiàn)程序升級設計都有很好的參考作用。