ISP 技術(shù)在智能儀器遠程升級中的應用

1 ISP 技術(shù)簡(jiǎn)介

　　智能儀器是基于單片機技術(shù)的，是典型的嵌入式系統。因此，單片機技術(shù)的發(fā)展對智能儀器的發(fā)展起著(zhù)重要的作用；同樣，智能儀器的發(fā)展也對單片機的發(fā)展提出了更高的要求。片內帶快閃存儲器（FLASH EPROM ）的單片機一經(jīng)推出，便得到了業(yè)界的熱烈響應和廣泛的市場(chǎng)認可?？扉W存儲器比普通的EPROM 存儲器的改進(jìn)之處是不僅可以讀，而且可以用軟件快速地擦除和寫(xiě)入，使得ISP 技術(shù)成為現實(shí)。ISP 技術(shù)，即在系統內可編程技術(shù)，是指電路板上的空白器件可以編程寫(xiě)入最終用戶(hù)代碼，而不需要從電路板上取下器件，已經(jīng)編程的器件也可以用ISP 方式擦除或再編程。

2 智能儀器遠程升級

　　智能儀器的設計包括硬件設計和軟件設計，每種儀器的設計都不可能做到盡善盡美，尤其是軟件部分，由于其靈活性較大，也往往是最容易出錯的地方。在一種新產(chǎn)品剛推上市場(chǎng)的過(guò)程中，往往會(huì )發(fā)現系統中存在某種可以修復的“BUG”，即通過(guò)軟件的修改就可以達到目的；還有一種情況是雖然產(chǎn)品的軟硬件都沒(méi)有問(wèn)題，但隨著(zhù)形勢的發(fā)展，用戶(hù)提出了更高的要求，而這些要求都能夠通過(guò)修改軟件來(lái)達到。為了對用戶(hù)負責，根據以往的做法，儀器儀表就要進(jìn)行升級換代，一種方式是將整個(gè)儀器換掉；再一種方式就是派專(zhuān)業(yè)人員到現場(chǎng)對儀表“開(kāi)膛破肚”進(jìn)行升級。而這兩種方式都是要投入大量的人力物力，尤其是當該儀器的銷(xiāo)售已達到一定數量時(shí)。但如果在你的儀表中使用了ISP 技術(shù)，上述過(guò)程可能就簡(jiǎn)單多了。在因特網(wǎng)快速發(fā)展的今天，能夠擁有一臺聯(lián)網(wǎng)的PC 機已經(jīng)是一件非常平常的事情，而PC 機一般都帶有RS-232C 串口，而這些硬件設備對于使用ISP 技術(shù)的儀器儀表升級來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠。

利用ISP 技術(shù)進(jìn)行智能儀器遠程升級的實(shí)現方案如圖1 所示：

廠(chǎng)家服務(wù)器

因特網(wǎng)

 
圖1

　　通過(guò)因特網(wǎng)將儀器的生產(chǎn)廠(chǎng)家和用戶(hù)聯(lián)系起來(lái)。廠(chǎng)家將升級程序放到其服務(wù)器上，用戶(hù)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )將升級程序下載下來(lái)，當用戶(hù)將下載程序安裝到自己的PC 機上后，將待升級儀器和PC 機通過(guò)廠(chǎng)家提供的下載電纜連在一起，將儀表的撥碼開(kāi)關(guān)從“運行”撥到“下載”位置，然后運行升級程序，程序會(huì )提示用戶(hù)輸入正確的產(chǎn)品序列號，經(jīng)驗證無(wú)誤后，下載程序就會(huì )自動(dòng)完成待升級儀器的主控芯片的擦除、查空、編程和校驗等步驟。下載完畢，將儀表的撥碼開(kāi)關(guān)從“下載”撥到“運行”位置，然后將儀表重新上電，則產(chǎn)品升級完成，儀器即可按升級后的程序運行。該種升級方式只要用戶(hù)懂一點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )知識和簡(jiǎn)單的電器知識，就可以免除技術(shù)人員親自到現場(chǎng)“開(kāi)膛破肚”的麻煩，大大提高了效率，并節省了人力物力，故市場(chǎng)
潛力巨大。下面就以PHILIPS 公司的產(chǎn)品P89C51RD+ 為例，來(lái)論述ISP 技術(shù)的實(shí)現。

3 P89C51RD ＋介紹

　　ISP 技術(shù)是未來(lái)儀器儀表的發(fā)展方向。一些有遠見(jiàn)的廠(chǎng)家為了使ISP 技術(shù)得以推廣，在芯片上免費提供BOOTROM 固件，并且巧妙地解決了固件和FLASH 的地址覆蓋問(wèn)題及其一些具體實(shí)現細節問(wèn)題，使它們的實(shí)現變得簡(jiǎn)單而現成。P89C51RD ＋即是其中之一，P89C51RD ＋是PHILIPS 公司內核基于8 位80C51 單片機的派生產(chǎn)品，它們在完全保留80C51 指令系統和硬件結構的大框架外，發(fā)生了多方面的加強、擴展、翻新和創(chuàng )新。在最大限度地利用原有的結構的方方面面可以說(shuō)做到了淋漓盡致，P89C51RD ＋將原有的對外數據和程序存儲器的16 位尋址機制加以利用，把片上的RAM 擴展到1K 字節、片上的FLASH EPROM 擴展到64K 字節，滿(mǎn)足當今用嵌入式高級語(yǔ)言對片上大存儲容量的需要。

其特色如下：