基于LPC2378的IAP功能實現配變監測終端程序遠程更新的解決方案

本文采用Philips公司的32位微處理器LPC2378進行配變監測終端的開發，并利用該芯片自帶的IAP功能實現了終端程序的遠程更新。為了降低通信流量和終端的存儲空間，本文還將LZW壓縮算法應用到程序更新中。

1 LPC2378芯片介紹

LPC2378是一款基于ARM7TDMI-S的32位處理器。它具有512 KB的片內Flash程序存儲器、32 KB的靜態RAM(SRAM)，以及在系統編程(In-System Programming，ISP)和在應用編程(In-Application Program-ming，IAP)功能。由于程序對內存需求比較大，所以外擴了一片64 KB的SRAM。

通常，程序的下載可通過3種方式實現：

①采用嵌入式實時操作系統。該方法加大了系統對存儲容量的要求，增加了硬件和軟件成本。

②采用增加外控制燒錄系統的方法。該方法同樣增加了系統的復雜度和成本，且降低了系統本身的可靠性。

③采用IAP技術。該方法充分利用芯片本身的功能，不增加外圍器件，是一種最佳的實現方案。

1.1 LPC2378的FIash扇區

IAP命令以“扇區”為單位進行操作，操作時需要指定扇區號。LPC2378的扇區分布如表1所列。IAP、ISP和RealMonitor程序都位于Boot區，Boot區位于地址0x000TE000～0x0007FFFF處。IAP命令不允許對Boot扇區執行寫／擦除／運行操作。



1.2 LPC2378的IAP功能

IAP程序是Thumb代碼，位于地址0x7ffffff1。IAP功能可用下面的C代碼來調用。

定義IAP程序的入口地址：
# define IAP_ENTER_ADR 0x7ffffff1
定義函數類型指針：
Typedef void(* IAP)(uint32[ ]，uint32[ ])
IAP iap_entry；
設置函數指針：
Iap_entry=(IAP) IAP_ENTER_ADR；
使用下面的語句來調用IAP：
Iap_entry(command，result)；

IAP功能主要通過調用iap_entry()函數來實現。IAP命令和定義的函數如表2所列。



在進行片內Flash修改時，首先需要讀取器件的ID和Boot代碼命令版本；確認無誤后，選擇準備編程的扇區；然后擦除扇區并執行扇區查空，將RAM內容復制到Flash中；最后進行RAM內容與Flash的比較，檢查是否復制成功。

2 遠程更新的實現

2.1 程序分區

軟件開發采用ADS1.2集成開放環境。ADS全稱為ARM Developer Suite，是ARM公司推出的ARM集成開發工具。在ADS鏈接選項ARM Linker中選擇Scattered方式后，通過修改．scf文件可以將程序編譯成應用程序和更新程序兩部分。其中，應用程序占用0～21扇區，用于實現終端的功能；更新程序占用22～27扇區，在終端出廠后不再進行修改。當進行程序更新時，利用IAP功能對應用程序部分進行擦除改寫，以實現終端應用程序的更新。鏈接用的．scf文件定義如下：



在．scf文件中，RO表示程序代碼數據內容，RW和ZI表示該程序部分中定義的通用數據變量和需進行零初始化的數據變量。ROM_MAIN部分主要包括應用程序部分和其定義的數據。ROM_EXEC是應用程序的代碼區域，位于片內Flash，地址從0開始。IRAM中是程序運行的堆棧，位于片內RAM中。ERAM是應用程序定義的數據變量，位于片外RAM中。LOADER部分是更新程序的代碼區域，位于片內Flash，地址從0x78000開始。程序編譯、鏈接完成后，ADS會生成兩個名為ROM_MAIN和LOADER的十六進制文件。在需要程序更新時，主站將完成二進制提取的ROM_MAIN文件通過有線或無線的方式發送給終端，終端全部收到后調用更新程序進行程序更新。但由于提取完的二進制文件仍然比較大，需要對其進行壓縮，以降低通信費用。