MSP43F149系列單片機的IAP功能設(shè)計

1、msp43f149系列單片機的iap功能設(shè)計ti公司的系列是具有很高有用性價值的產(chǎn)品，在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，特殊是它的超級低功耗特性，是目前全部其他單片機無法比擬的。iap(inapplication programming)是用戶自己的程序在運行過程中對用戶flash的部分區(qū)域舉行燒寫，目的是為了在產(chǎn)品發(fā)布后可以便利地通過預留的通信口對產(chǎn)品中的固件程序舉行更新升級。要實現(xiàn)iap功能，通常需要在設(shè)計固件程序時編寫兩個項目代碼：第一個項目程序不執(zhí)行正常的功能操作，而只是通過某種通信管道(如、usart、一些無線設(shè)備)接收程序或數(shù)據(jù)(可執(zhí)行hex文件)，執(zhí)行對其次部分代碼的更新；其次個項目代碼

2、才是真正的功能代碼。這兩部分項目代碼同時燒錄在用戶flash中，當芯片上電后，首先是第一個項目代碼開頭運行，再去更新其次段代碼。按照iap的特性，以及msp430系列沒有自帶iap功能的特點，必需自行編寫iap程序來舉行片內(nèi)flash的燒寫，這樣才干達到升級的目的。以下將具體介紹如何舉行iap升級設(shè)計。系統(tǒng)設(shè)計的總體構(gòu)想是，通過無線的方式，將需要升級的二進制文件挺直下載到相應(yīng)的地址空間，然后讓單片機系統(tǒng)自動執(zhí)行iap升級。這里的重點是要編寫一個“螞蟻搬家”代碼，由于它不是在msp4 30f149片內(nèi)flahs區(qū)里運行的，而是在設(shè)定的ram區(qū)運行。ram空間有限，所以用匯編代碼編寫(推舉，也可以

3、用寫，然后再精簡為匯編語言)，不能有堆棧的操作，代碼不能超過2 kb。1 硬件設(shè)計(1)系統(tǒng)主芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)首先容易介紹一下msp430f149的內(nèi)部存儲地址結(jié)構(gòu)圖，1所示，這樣有助于對它舉行iap的升級設(shè)計。由圖1可以看出，rom和ram同一個地址空間，尋址空間為64 kb，采納馮·諾依曼結(jié)構(gòu)，用法一組地址數(shù)據(jù)，地址為0000hffffh，ram地址區(qū)域為0200h09ffh，代碼區(qū)rom為1000hffff。(2)外擴的flash芯片結(jié)構(gòu)為了能夠?qū)⒁壍奈募?普通是iar編譯出來后，要經(jīng)過第三方軟件換為二進制文件)先保存在一個地方，系統(tǒng)必需外擴1片flash(固然也可是其他介質(zhì)

4、)。因為msp430f149系列單片機的spi接口有2個，因此挑選了具有spi接口的flash芯片，如sst25vf016(16 mb)等系列。該芯片為2736 v，剛好符合msp系列單片機低功耗電壓的要求，操作命令十分容易。外擴flash硬件框圖2所示。按照保存數(shù)據(jù)的要求，可以設(shè)計為多片，使保存的空間更多。在軟件設(shè)計時，設(shè)計好存放升級文件的首地址和該文件的大小。在msp430f149系列中，該文件普通大小為64 kb。(3)存儲空間地址劃分為了能具體清楚的解釋，可以把hex文件保存在sst25vf016的開始地址上，即地址從0x0000000x010000即可。固然也可以按照項目要求，自定義

5、空間地址。2 通信傳輸對于如何將編譯好的可執(zhí)行文件(bin文件)從第三方下載到相應(yīng)的外擴存儲空間里，這里主要推舉幾款無線遠程升級計劃：無線gprs計劃，優(yōu)點是可以遠程控制下載；缺點是gprs需要收費，而且是一卡對應(yīng)一設(shè)備(在即將解決費用問題的同時，這大概是將來進展的趨勢)。線計劃，現(xiàn)在無數(shù)的pda都帶有該功能，在該單片機的系統(tǒng)加接一個紅外模塊，并且在pda上寫個小軟件，就可以輕松地將升級文件下載到外擴的flash指定的位置；缺點是需要人員到現(xiàn)場作業(yè)。技術(shù)計劃，這個技術(shù)和紅外線技術(shù)類似，優(yōu)點是數(shù)據(jù)傳輸沒有方向性，速度較紅外線快得多。其他不一一介紹，希翼讀者能有更多的升級計劃。為了簡要解釋，這里用

6、紅外線計劃作為下載升級軟件的媒體介質(zhì)，其他無線或者有線的媒體介質(zhì)，其原理都一樣，讀者可以按照自己的項目自行挑選。3 軟件設(shè)計首先假設(shè)已經(jīng)將要升級的文件下載到相應(yīng)的外擴flash中了，對于囫圇iap程序的設(shè)計，分為兩個部分：第一，先編寫“螞蟻搬家”程序，即一字節(jié)一字節(jié)地從相應(yīng)的外擴flash地址(事先已經(jīng)定義好了)中搬移到片內(nèi)flash中(從0x1100開頭至0xffff)；其次，編寫引導程序(copy程序)，將“螞蟻搬家”程序拷貝到相應(yīng)的ram空間(0x0200)中，并將pc指向0x0200。系統(tǒng)升級程序流程3所示。注重：從片外的flash拷貝到片內(nèi)flash中時，一定要將60 kb所有拷貝完

7、畢，否則系統(tǒng)將為不正常。最后要開啟，復位，即pc從0x0000開頭。“螞蟻搬家”程序流程4所示。圖4中必需注重：必需先固定該程序的入口地址，這樣引導程序才干將之拷貝到ram中，大小要控制在2 kb之內(nèi)。該程序比較小，普通不超過2 kb 。必需將flash狀態(tài)鎖住，這樣在寫的時候不簡單出錯。在讀取60 kb數(shù)據(jù)后，打開看門狗。iap升級系統(tǒng)是按照看門狗不喂狗來自動復位重啟系統(tǒng)的。用戶只要按照上面的流程舉行編程，就很簡單實現(xiàn)iap升級(這里是重點，也是一個難點)。引導程序流程5所示。圖5解釋：聲明一個入口函數(shù)，便于外部程序升級時調(diào)用。這個引導程序比較容易。因為在片內(nèi)執(zhí)行，所以用法匯編語言(mov命

8、令)很簡單就可以把螞蟻搬家程序?qū)氲絩am中。因為iar編譯出來的終于文件為*a43文件，建議用法類似(hextobinexe)軟件將*a43文件轉(zhuǎn)化成二進制文件，就可挺直下載了。4 注重事項這段代碼必需在ram里運行，所以臨時不用法sp來“ret”。也就是說，不行以用法call命令，也不行以用法壓棧處理(如push或者pop等命令)，所以這里將不行以開設(shè)堆棧區(qū)。通過某種無線手段執(zhí)行代碼(bin文件)，然后按照自定義無線協(xié)議，將該可執(zhí)行代碼下載并保存到片外的flash相應(yīng)地址空間，最后啟動升級程序。最后通過啟動看門狗并復位來啟動系統(tǒng)。結(jié) 語通過長久的實踐證實，本計劃具有十分高的牢靠性。這里雖然只介紹了msp430系列產(chǎn)