基于CAN總線的軟件IAP技術(shù)

摘要：CAN總線是一種使用CAN協(xié)議的串行通信網(wǎng)絡(luò)。Silicon Laboratories公司的單片機(jī)C8051F040是完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片，而且內(nèi)部集成了CAN控制器。文中詳述了如何通過CAN總線實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件的升級(jí)，并給出具體的軟件設(shè)計(jì)方案。
關(guān)鍵詞：C8051F040；CAN；IAP

CAN總線是低成本、高利用率的工業(yè)控制總線，在工業(yè)控制、汽車電子等方面有十分廣泛的用途。
C8051F040單片機(jī)內(nèi)部集成的CAN控制器是Bosch全功能CAN模塊的完全實(shí)現(xiàn)，完全符合CAN規(guī)范2．0 B，其內(nèi)部還集成了64 kB系統(tǒng)編程用FLASH存儲(chǔ)器，這就為軟件的更新、升級(jí)提供了可能。當(dāng)產(chǎn)品安裝位置不方便拆卸或需要一次更新大量產(chǎn)品軟件的時(shí)候，使用單片機(jī)JTAG接口來實(shí)現(xiàn)幾乎是不可能的事情。本文提出一種系統(tǒng)升級(jí)的方法，也對(duì)單片機(jī)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有重要的參考價(jià)值。

1 總體思路
將C8051F040的64KB存儲(chǔ)器分為三個(gè)區(qū)域：0x0000～0x5fff作為正常運(yùn)行的程序存儲(chǔ)區(qū)，0x6000～0xbfff作為從CAN總線接收到的需要更新程序的存儲(chǔ)區(qū)，0xc000以上作為bootloader程序的存儲(chǔ)區(qū)。
正常運(yùn)行的程序在接收到上位機(jī)的程序更新命令后(用戶自定義通訊協(xié)議來實(shí)現(xiàn))，接收數(shù)據(jù)，且將其按接收順序?qū)懭氲揭?x6000開始的區(qū)域中，直到接收完畢，然后主程序判斷接收數(shù)據(jù)是否完整、有效，如完整且有效則跳轉(zhuǎn)到bootloader程序中，由bootloader程序完成更新程序的工作。

2 程序軟件框圖
(1)bootloader程序
新建立一個(gè)proiect，其中包含程序初始化、端口配置、FLASH讀／寫等函數(shù)。
①FLASH寫框圖(見圖1)
②編譯控制項(xiàng)
在linker中，使用“CODE(0c000h，MAINRUN_3s(0c000h))”將程序編譯完成后的代碼放置到以0xc000開始的地址空間。

(2)主程序
主程序在確認(rèn)更新程序的有效性后，需要跳轉(zhuǎn)到bootloader程序中運(yùn)行。由于主程序和bootloader程序是采用不用的項(xiàng)目進(jìn)行編譯的，故不能直接調(diào)用，必須采用絕對(duì)調(diào)用的方法。采用函數(shù)指針是一種可行的方式，如：
void(*update_flash) 0=0xc000；
／／定義函數(shù)指針指向0Xc000
(3)上位機(jī)軟件
由于本文中節(jié)點(diǎn)采用CAN總線連接到同一網(wǎng)絡(luò)上，且采用CAN通訊的方式來更新程序內(nèi)容，所以，上位機(jī)也必須帶CAN控制器。
將需要更新的程序的hex文件通過HEXBTN.EXE文件轉(zhuǎn)換成BIN文件，然后再用BIN2C．EXE將生成的BIN文件轉(zhuǎn)換成一字節(jié)數(shù)組，將其拷貝到上位機(jī)軟件中，這就是需要更新的源程序。按自定義通訊協(xié)議，將其發(fā)送到目標(biāo)CPU即可。

3 需要注意的事項(xiàng)
(1)程序有效性的判斷由自定義通訊協(xié)議完成
(2)在寫FLASH的過程中，需要關(guān)中斷
(3)在寫FLASH的過程中，需要關(guān)中斷

4 結(jié)束語
文中的通過CAN總線實(shí)王見軟件IAP技術(shù)的方法，完全可以使用，而且抗干擾能力較強(qiáng)，已成功應(yīng)用于蓄電池檢測(cè)系統(tǒng)中各個(gè)檢測(cè)模塊的程序更新。