C8051单片机BootLoader心得
C8051单片机BootLoader心得 篇1
C8051单片机BootLoader心得
8051至今仍占据着MCU的大量市场,以其通用、价格低廉等众多原因而被学校和大多公司作为微控制开发的首选。随着ARM等32位控制器的出现,使得8051的追随者对于其使用编程器烧片子的方式逐渐的难以接受。不论是从易用性、以及程序的可靠性来说,都添加了诸多不便。
此时很多人想到了ARM中常用的BootLoader得概念,其实这是一个很好的方法。要想在MCU中实现BootLoader,首先要求单片机具有IAP功能,或是可以对其自身的FLASH进行擦除、写入的功能。其次要考虑FLASH的空间,毕竟加入一个boot的代码是需要付出代价的。
下面以C8051F340为例说明一下我的心得与体会。
1.1中断向量区
中断向量区提供复位以及异常中断的跳转, 鉴于51的特点,这部分必须存放在0地址开始的区域。
1.2 APP区
应用程序区存放用户应用程序,亦即boot操作区。这部分可以存放在FLASH的任意区域。下载程序时,bootloader需要将下载的数据写入该区。正常启动时,bootloader需要让CPU跳转至此执行。
1.3 BOOT区
BootLaoder代码存放区。这部分可以存放在FLASH的任意区域。
2.1 Boot入口地址8051上电后执行的第一条便是0x0000—0x0002处的指令,考虑到程序的通用性,此处必须跳转到Boot 程序区,以便从boot开始引导或是装入程序。
STARTUP.A51文件中:
CSEGAT0
?C_STARTUP:LJMPSTARTUP1
这两条语句便是实现了程序的跳转。
?C_STARTUP的地址是链接时确定的,但是必须要在Boot程序区。关于制定Boot区的位置请参考2.3。
2.2 APP程序
应用程序区必须放在0地址开始的分区!由于8051的局限性,他基本不能像其他系统一样可以将代码拷贝到RAM中,之后重建中断向量表执行。
为了中断向量表的跳转方便,介意将应用程序烧写到0地址开始的分区,但是要注意:应用程序的前三个字节要写到D_RUN_ADDRESS指向的APP入口地址(见2.3)。
// APP入口地址写入
for(i=0;i<3;i++){
flash_write(D_RUN_ADDRESS+i, dat);
}
// 程序区
for(i=3;i flash_write(i++, dat); } 2.3 APP入口地址 Boot下载程序后,前三个字节为APP的入口地址,Boot启动时APP,就是跳转到这个地址的。我的实现中,将此三个字节放到了一个独立的分区,这样方便操作,但是有点浪费。呵呵!// APP入口地址写入 for(i=0;i<3;i++){ flash_write(D_RUN_ADDRESS+i, dat); } Boot启动过程中,其实就是实现了跳转: Reset(0x0000)à D_BOOT_ADDR(Boot正常启动)à D_RUN_ADDRESS(APP运行) (Boot下载程序)à进入Loader模式 这样在程序每次启动中,总是先执行Boot代码,是其具有通用性。 2.4 Boot程序 此处为Boot程序区,在此我采用检测IO的方法,这样不像检测终端输入那样存在等待时间的问题。软件的下载采用串口。具体步骤如下: 第一步,MCU复位后,从0地址跳转到BOOT区。 第二步:Boot代码检测是否存在Loader使能按键,若不存在直接跳转到第四步。 第三步:与用户进行软件握手,握手成功后按照如下步骤操作: 1.暂存boot入口地址(第0扇区的前三哥字节),这样在擦除第0扇区后可以回写。 2.准备扇区,擦除APP程序扇区和APP入口地址扇区。 3.回写boot入口地址(1中读出的三个字节)。 4.通知主机发送代码,我使用DNW发送,数据格式为:4Byte(数据长度)+数据+2Byte(校验和) 5.读接收数据长度,4Byte。 6.开始接收数据, 同时写入Flash APP区。此时注意FLASH写入时间和串口速度的匹配。一般来说115200的速度足够了。 这部分数据分为两部分:接收到的前三个字节为APP的入口地址,需要单独保存。 7.读校验和,校验数据。 这样在线编程完毕。 第四步:读取APP入口地址处是否存在有效指令(一般判断是否为0x02),不存在则等待用户复位! 3.结语 BootLoader作为程序的主体,需要考虑代码的链接位置以及代码量的大小,我们可以用如下方法在KEIL中控制CODE的位置,上图中,我设定Boot代码存放在0xEA00开始的Flash区。这样程序编译完后,可以发现除中断向量外,其他部分代码均在0xEA00之后。 中断向量的控制,由于8051中断向量的特殊性,不介意在BootLoader中使用中断,例如我的串口就是使用查询方式实现的。8051不支持中断向量的重映射,所以使用中断会给自己增加负担。我觉得,BootLoader稳定是最重要的! 以上是我开发C8051F340 BootLoader的一些体会,供同行参考。 【C8051单片机BootLoader心得】推荐阅读: 单片机几点教学心得07-19 学习单片机的心得体会08-27 单片机课设实验心得08-31 单片机c语言学习心得08-19 单片机课设调试过程与心得07-27 单片机平台05-22 单片机控制05-24 单片机时钟07-12 单片机课程08-04 单片机应用08-06