離線加密編程器中的BootLoader程序設計
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4．2 BootLoader區程序的設計思想
由于目標板上AVR單片機種類的不同，所包含的頭文件也不盡相同，而且BootLoader區的大小也是根據目標板的不同而不同，所以存儲芯片中 BootLoader程序代碼要滿足當前主流的AVR單片機的需求。另外由于存儲芯片容量大小的限制，要求引導程序要短小精煉。
編程BootLoader區的一個重要的內容是熔絲位的編程，熔絲位編程出錯可能導致編程的失敗。寫SPIEN為“1”，導致編程器與目標板無法建立連接；寫RSTDISBL為“O”，將導致復位引腳失效；寫CKSEL熔絲位出錯，將導致內外部晶振的選擇混亂，從而導致編程失敗。
BootLoader程序編程步驟：
①配置BOOTSZl和B00TSZ0熔絲位，設定Boot—Loader區的大小：
本文引用地址：http://www.104case.com/article/151069.htm
②配置BOOTRST熔絲位，芯片上電啟動的設定從BootLoader區的起始地址處開始，即每次上電復位后，首先從BootLoader區起始位置開始運行。
③下載BootLoader程序的HEX文件。下載時要注意BootLoader區的起始位置。
④設置的Boot鎖定位，保護BootLoader不被破壞，使其只能通過芯片擦除命令清除BootLoader區的程序。
5 BootLoader程序的下載
編程器外存中存儲適合各種型號AVR單片機的BootLoader源代碼。在下載BootLoader程序之前，首先在編程器外存中找到適合目標板單片機型號的Boot—Loader程序，然后下載到目標板。主要設計問題是數據的傳輸、熔絲位和鎖定位的編程、Flash的讀寫。
5．1 實 例
本設計采用串行編程模式，串行接口包括RESET、SCK、MOSI(輸入)及MISO(輸出)四條線。當RESET為低電平時，可以通過串行 SPI總線對Flash進行編程，應在執行編程或擦除操作之前執行編程使能指令。下面以ATmegal69為例，給出一個實際的程序。
首先對SPI接口進行初始化SPI_MasterInit()，并使能操作SPI_Enable()，然后擦除Flash頁SPI_Erase()，進行 Flash的頁寫操作program_bootloader()，再寫熔絲位SPI_WriteFuse和寫鎖定位SPI_WriteLock，最后進行復位操作SPI_Over()。
5．2 串行編程應遵循的步驟
①上電過程：在RESET及SCK為0時，向VCC及GND供電。在一些系統中，編程器不能保證在上電時SCK保持為低。在這種情況下，SCK拉低之后應在RESET加一正脈沖，而且這個脈沖至少要維持2個CPU時鐘周期。
②上電之后等待至少20 ms，然后向MOSI引腳輸入串行編程使能指令以使能串行編程。
③通信不同步將造成串行編程失敗。同步之后，在發送編程使能指令的第3個字節時，第2個字節的內容(0x53)將被反饋回來。不論反饋的內容正確與否，指令的4個字節必須全部傳輸。如果0x53未被反饋，則需要向RESET提供一個正脈沖以開始新的編程使能指令。
④Flash的編程以一次一頁的方式進行。頁的大小為128字節。在執行加載程序存儲頁指令時，通過6位的地址信息，數據以字節為單位加載到存儲頁。為保證加載的正確性，應先向給定地址傳送數據低字節，之后是高字節。程序存儲頁通過地址的高8位以及寫程序存儲器頁指令獲得數據。如果不使用查詢的方式，那么在操作下一頁數據之前應等待至少4．5 ms。在Flash寫操作完成之前訪問串行編程接口，會導致編程錯誤。
⑤可通過讀指令來校驗任何一個存儲單元的內容。數據從串行輸出口MISO輸出。
⑥編程結束后可以將RESET拉高，開始正常操作。
⑦下電序列：將RESET置“1”。
結語
在一般的開發過程中，每次進行程序的調試和更新都要將產品與PC機直連，進行在線操作，這樣就限制了程序調試和更新的場所。離線加密編程器的設計避免了這種場所的限制。編程器只有普通的火柴盒大小，功能完善且攜帶方便，這樣可以將已編寫好的程序存儲在編程器中，然后將編程器帶到所需場所(特別是在惡劣的工業現場和野外)對產品進行再編程。本設計采用 BootLoader引導區程序進行數據的解密和編程操作，既達到了對知識產權進行保護的目的，又方便了程序的調試和更新。
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