DIY設計的ISP程序

許多應用系統中都需要進行程序代碼升級,如果程序代碼在外部Flash存儲器中,實現程序代碼升級可以對外部Flash直接操作。但對于在單片機內部的一些系統程序代碼,就要求此單片機支持IAP(In-Application-Programming)功能。本文即介紹此情況下的ISP(In-System-Programming)程序設計方法,以及在SST和STC單片機上的具體實現。

1 ISP實現基本結構

ISP的實現方式有很多種,但大致都遵循圖1所示流程。

圖1

其中,判斷用戶ISP選擇,一般有以下幾種方式。

(1) 連接計算機系統,由系統的命令選擇

進入用戶ISP選擇判斷時,先由單片機發送特定特征數據,然后等待命令數據,如果在一定的時間內,接收到計算機系統發出的選擇命令則進入用戶代碼升級,否則直接跳轉到用戶代碼執行。

(2) 由用戶板上的跳線選擇

　　一般利用單片機空余的端口,設計一個代碼升級選擇跳線。進入用戶ISP選擇判斷時,單片機可以直接根據此端口的狀態判斷進入用戶代碼升級還是直接跳轉到用戶代碼執行。

(3) 由用戶板操作功能選擇

　　在用戶板的功能菜單或功能組合中,允許用戶選擇代碼升級功能,同時,在外部存儲器中存放相應的標志。當選擇代碼升級功能時,在外部存儲器中寫入特定數據,然后程序復位。進入用戶ISP選擇判斷時,判斷外部存儲器中的數據,如果符合條件則進入用戶代碼升級,否則直接跳轉到用戶代碼執行。

2 IAP程序設計

　　目前,許多單片機都支持IAP功能,一般這些單片機內部都包含兩個Flash塊,在一塊Flash中運行的程序可對另一塊Flash進行擦除和重新編程。一般都將ISP程序存放在容量較小的一塊Flash中(Block1),而將用戶代碼存放在容量較大的一塊Flash中(Block0)。Block1中的ISP程序對Block0中的用戶代碼進行擦除和重新編程。

　　下面以兩種51系列兼容的Flash單片機為例,介紹IAP的程序設計。一種是SST89C54,另一種是STC89C516RD。

(1) SST89C54相關特性

　　SST89C54內部有20KB(16KB+4KB)程序存儲器,統一編址。Block0為0000H～3FFFH;Block1為F000H～FFFFH。Block1可以選擇映射到0000H地址開始的1KB/2KB/4KB程序區。

(2) STC89C516RD相關特性

　　SST89C516RD內部有72KB(64KB+8KB)程序存儲器。Block0為0000H～FFFFH,Block1可以選擇映射到0000H地址開始的8KB程序區(上電復位缺省為地址映射)。