ATMEGA128單片機(jī)的軟件遠(yuǎn)程升級(jí)

摘要：介紹了ＡＴＭＥＧＡ１２８單片機(jī)應(yīng)用中的在線編程方法。給出了軟件ＩＡＰ升級(jí)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)合某市地鐵調(diào)度系統(tǒng)對(duì)ＩＡＰ升級(jí)的可靠性和保密性等問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)單的論述。

    關(guān)鍵詞：IAP Flash bootloader 存儲(chǔ)器  遠(yuǎn)程升級(jí) 在線升級(jí)

閃速程序存儲(chǔ)器的編程方法常見(jiàn)的有以下幾種：

(１)傳統(tǒng)的并行編程方法；

(２)通過(guò)串行口進(jìn)行在線編程ＩＳＰ?Ｉｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｉｌｉｔｙ?：對(duì)器件或電路甚至整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)或功能重構(gòu)；

(３)在運(yùn)行中，應(yīng)用程序控制下的應(yīng)用在線編程ＩＡＰ?Ｉｎ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ?；ＩＡＰ模式簡(jiǎn)單地說(shuō)就是在某一個(gè)ｓｅｃｔｉｏｎ中運(yùn)行程序，同時(shí)對(duì)另一個(gè)ｓｅｃｔｉｏｎ進(jìn)行擦除、讀取、寫(xiě)入等操作。

ＩＳＰ方式相對(duì)于傳統(tǒng)方式有了極大的進(jìn)步，它不需要將芯片從電路板上卸下就可對(duì)芯片進(jìn)行編程，減少了開(kāi)發(fā)時(shí)間，簡(jiǎn)化了產(chǎn)品制造流程，并大大降低了現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)的困難。而ＩＡＰ方式是對(duì)芯片的編程處于應(yīng)用程序控制之下，對(duì)芯片的編程融入在通信系統(tǒng)當(dāng)中，通過(guò)ＩＮＴＥＲＮＥＴ網(wǎng)絡(luò)來(lái)升級(jí)指定目標(biāo)芯片的軟件。

圖1 某城市地鐵調(diào)度指揮系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

    隨著芯片技術(shù)的高速發(fā)展，各廠家相繼推出了自己的支持ＩＳＰ／ＩＡＰ編程模式的芯片，如美國(guó)ＡＴＭＥＬ公司的ＡＴＭＥＧＡ１２８、ＡＴＭＥＧＡ１６９，Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ公司的ＳＳＴ８９Ｃ５４／５８ｊ等。其中美國(guó)ＡＴＭＥＬ公司推出的ＡＴＭＥＧＡ１２８是基于ＡＶＲ ＲＩＳＣ的低功耗８位單片機(jī)，最高工作頻率可達(dá)１６ＭＨｚ，具有１２８ＫＢ ＦＬＡＳＨ內(nèi)部存儲(chǔ)應(yīng)用器、４ＫＢ ＥＥＰＲＯＭ和ＳＲＡＭ數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，最大可達(dá)４０９６字節(jié)的獨(dú)立加密位的可選ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序代碼區(qū)，以及相應(yīng)的專(zhuān)門(mén)用來(lái)支持（ＩＡＰ）操作的操作控制寄存器ＳＰＭＣＲ。近年來(lái)該型單片機(jī)以其優(yōu)良而穩(wěn)定的性能廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中。

１ 利用ＡＴＭＥＧＡ１２８構(gòu)成的遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)

１．１系統(tǒng)組成

圖１給出了某城市地鐵調(diào)度指揮系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信采用輪詢(xún)方式。

    該系統(tǒng)主要設(shè)備包括若干個(gè)基臺(tái)站、主控單元、基站控制中心、語(yǔ)音交換單元。

各設(shè)備的主要功能為：基站臺(tái)用來(lái)接收車(chē)載臺(tái)的數(shù)字信令和語(yǔ)音信號(hào)；主控單元協(xié)調(diào)各子節(jié)點(diǎn)動(dòng)作并監(jiān)視各子節(jié)點(diǎn)狀態(tài)；基站控制中心既是主控單元的子節(jié)點(diǎn)又是各基站臺(tái)的主節(jié)點(diǎn)，輔助主控單元完成對(duì)各基站臺(tái)的控制，協(xié)調(diào)各基站臺(tái)動(dòng)作，搜集各基站臺(tái)傳來(lái)的消息和監(jiān)視各基站臺(tái)狀態(tài)；ＰＣＭ交換單元在主控單元控制下完成語(yǔ)音交換功能。

１．２ 系統(tǒng)軟件ＩＡＰ升級(jí)

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