設(shè)計(jì)基于NXP LPC2000的次級(jí)啟動(dòng)加載程序用于代碼升級(jí)

　　摘要：本文介紹了如何設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于NXP LPC2000的次級(jí)啟動(dòng)加載程序(Secondary Boot Loader)，用來(lái)對(duì)用戶(hù)代碼進(jìn)行在線(xiàn)升級(jí)。

　　關(guān)鍵詞: LPC2000;次級(jí)啟動(dòng)加載程序;Secondary Boot Loader;IAP;代碼升級(jí)

　　引言

　　本文雖然是針對(duì)NXP(恩智浦公司)的LPC2000系列，但使用IAP技術(shù)對(duì)內(nèi)部閃存進(jìn)行編程卻適用于幾乎所有的NXP ARM MCU系列，包括Cortex-M0 LPC1100以及Cortex-M3 LPC1300/1700等系列。

　　在大多數(shù)的LPC2000器件內(nèi)部，存在著一個(gè)被稱(chēng)為“主啟動(dòng)加載程序(Primary Boot Loader)”的固件，它在每次上電或復(fù)位時(shí)被首先運(yùn)行。本文所講的“次級(jí)啟動(dòng)加載程序”實(shí)際上是一段用戶(hù)自己寫(xiě)的代碼(燒寫(xiě)在用戶(hù)閃存區(qū))，在執(zhí)行完主啟動(dòng)加載程序后被執(zhí)行，提供給用戶(hù)一個(gè)選擇，是繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前的應(yīng)用程序還是對(duì)當(dāng)前應(yīng)用程序進(jìn)行更新。

　　在應(yīng)用編程(In Application Programming, IAP)是指在用戶(hù)應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)，對(duì)內(nèi)部閃存執(zhí)行擦除或編程操作，它是對(duì)用戶(hù)代碼進(jìn)行升級(jí)的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。

　　LPC2000 IAP介紹

　　扇區(qū)(Sector)

　　IAP操作都是基于“扇區(qū)(Sector)”的，這就意味著即使僅僅需要更新一個(gè)字節(jié)的代碼，也要將該字節(jié)所在的整個(gè)扇區(qū)擦除。因此，用戶(hù)應(yīng)該將待更新的代碼和其它代碼放在不同的扇區(qū)，以免誤擦除。

　　IAP的應(yīng)用領(lǐng)域

　　使用IAP技術(shù)，可以對(duì)用戶(hù)代碼進(jìn)行升級(jí)，也可以把內(nèi)部閃存當(dāng)成類(lèi)似EEPROM來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

　　當(dāng)用戶(hù)應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)，用戶(hù)可以對(duì)程序的一部分進(jìn)行更新，就像在線(xiàn)升級(jí)病毒庫(kù)一樣，而不必將硬件電路斷電甚至將芯片取下來(lái)放到專(zhuān)門(mén)的編程器上去重新燒寫(xiě)代碼。

　　當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器使用，可以減少PCB板面積、降低成本。由于作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的扇區(qū)會(huì)被擦除，因此不能將這些扇區(qū)和存放用戶(hù)應(yīng)用程序的扇區(qū)重疊。另外，閃存的擦除和編程次數(shù)也是有一定限制的，過(guò)于頻繁的擦除或編程會(huì)影響閃存的壽命。對(duì)于LPC2000芯片來(lái)說(shuō)，至少可以穩(wěn)定擦寫(xiě)十萬(wàn)次，數(shù)據(jù)至少可以保存20年。

　　如何使用IAP

　　關(guān)于IAP的詳細(xì)說(shuō)明、各種命令碼、返回碼和參數(shù)格式，可以參考LPC2000系列的用戶(hù)手冊(cè)。下面重點(diǎn)介紹一下如何使用IAP。

　　使用流程

　　圖1是使用IAP對(duì)閃存進(jìn)行擦寫(xiě)和編程的基本步驟。