LPC2214的IAP實現方案
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2 硬件實現方案
本產品為電力負荷用電管理終端，用來實現對廠礦、企業、機關等電力用戶的用電監測和控制，提高用電質量。終端產品通過GPRS／CDMA無線通信接口完成與電力局遠方調度主站的信息交互。由于終端產品分散分布在一個區域的各個位置，調度主站必須通過GPRS／CDMA方式實現對終端產品應用程序的在線升級，因此產品在線升級的可靠性會對電力用戶造成很大的影響。終端產品采用圖1所示的硬件方案。考慮到LPC2214片內Flash的特點，應用程序固化在內部Flash中并在其中執行。LPC2214通過數據線、地址線與RAM、外部Flash、LCD、擴展串口芯片連接，通過串行總線與A／D轉換器通信。LPC2214本身提供的2路UART接口可以分別實現本地維護接口和GPRS／CDMA無線網絡接口，擴展串口芯片可以擴展出2路UART，實現本地紅外維護和RS485方式的抄表功能。本文引用地址：http://www.104case.com/article/152280.htm
為了確保應用程序的在線更新，片外RAM和Flash除了滿足應用程序的正常使用外，還必須滿足應用程序更新時臨時備份代碼的需求。
3 應用程序IAP實現方案
如圖2所示，需要更新的應用程序代碼通過GPRS／CDMA無線網絡接口或本地維護接口下載到RAM的程序代碼緩存區中。經過校驗檢查正確后，導入到外部Flash的應用程序代碼區。導入成功后，設置相關標志，再通過LPC2214的IAP接口功能函數，將應用程序代碼保存到CPU內部Flash中。
由于應用程序運行在CPU內部的高速Flash上，因此產品正常運行過程中無法完成內部Flash中代碼的更新。為了解決上述問題，采用“應用boot：”的方式加以實現。將內部Flash分為2個區域：應用boot和應用程序代碼區。應用boot為一個簡單的應用程序，實現從外部Flash導入應用程序代碼以及向應用程序代碼區入口跳轉的功能。應用boot存放在CPU內部Flash的開始部分，一旦寫入后不再修改。產品上電或復位后，CPU的PC指針首先指向應用boot的入口，應用boot開始執行。一旦檢測到外部Flash中有完整的用戶代碼需要更新，則通過LPC2214的IAP接口將應用程序代碼導入到內部Flash的應用程序代碼區，并跳轉到應用程序代碼的入口處執行新的應用程序；如果沒有應用程序需要更新，boot程序會直接跳轉到當前應用程序代碼的入口處執行。
在整個應用程序在線升級過程中，應用程序代碼正常寫入片外Flash之前都不影響產品的正常運行。正確寫入片外Flash后，應用程序自動復位，然后啟動應用boot，通過應用boot將新的應用程序寫入內部Flash。經測試，該過程可以在10 s內完成，完全滿足用戶的使用要求。
4 應用boot設計
應用boot是應用代碼更新的關鍵，它不但解決了在線升級的問題，而且提供了一種異常防護機制。即使在內部Flash的應用程序代碼區寫入失敗的情況下，由于boot可以正常運行，仍然可以通過boot程序的功能重新更新應用程序。boot程序基本功能包括：內部Flash更新、向應用程序跳轉以及本地下載更新應用程序。為保證該軟件的可靠性，同時考慮硬件配置情況，采用μC／OS-II嵌入式操作系統。通過對該操作系統的合理裁剪和軟件優化，可以將boot程序代碼控制在12 KB以內，從而為應用程序代碼提供了足夠的片內Flash存儲空間。
當boot程序從內部Flash中讀取指令執行時，不能擦除該Flash。為解決該問題，boot程序執行時首先將boot程序代碼復制到RAM中，然后跳轉到RAM中執行，這樣就可以對內部Flash的應用程序代碼區進行修改操作。boot程序的啟動部分非常重要，會直接影響整個系統的運行情況。啟動代碼首先初始化CPU總線控制器；然后初始化RAM和外部Flash片選，將boot程序代碼復制到RAM中并在RAM中執行；最后初始化堆棧和基本系統后進入主程序入口。
boot程序的IAP實現，主要包括兩個接口函數：CPU內部Flash扇區的擦除和寫入。對于擦除操作，按照IAP提供的操作方式即可實現，注意發送完擦除指令后需要一段時間的延時，并借助指令檢查擦除是否成功。對于寫入操作，需要根據IAP操作的相關要求，將數據首先復制到CPU的內部RAM中；然后通過相應的IAP寫入命令將其寫入到內部Flash中；寫入操作完成后，需要進行一定的延時并檢查寫入是否成功。為了保證上述操作過程的完整性，對于μC／OS-II操作系統，需要借助OS_ENTER_CRITICAL函數進行必要的保護。
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