基于GPRS的單片機固件升級系統(tǒng)設計

摘要：設計基于中國移動GPRS無線網(wǎng)絡，以C8051F340單片機為核心，GSM／GPRS／EDGE無線模塊MC75作為通信模塊開發(fā)的網(wǎng)絡測試終端設備。當該終端設備的固件需要升級時，在遠程服務器端開啟FTP服務器并與終端建立連接，終端從該FTP服務器上下載已更新的二進制升級文件并存儲在外部Flash中，在主程序進行校驗后跳轉到升級程序段覆蓋掉片內Flash中原有的固件程序，完成系統(tǒng)固件遠程更新。
關鍵詞：GPRS網(wǎng)絡；C8051F340；FTP；固件升級

引言
嵌入式技術的迅速發(fā)展使得越來越多的嵌入式終端設備應用在人們的日常生活中，其中不乏應用在一些偏遠地方，甚至工作在無人看管的場合下。人口比較稀少的地方，由于基站分布比較分散，加之人口比較稀疏，基站維護等操作常難以執(zhí)行，這就需要在某些地方放置網(wǎng)絡信號測試儀檢測該地區(qū)的通信信號質量，并將該信息反饋到遠程服務器。同時，由于硬件系統(tǒng)程序設計固有的局限性，固件程序的升級在所難免。針對實際情況，本文開發(fā)了網(wǎng)絡信號測試儀的單片機遠程升級系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)硬件設計
整個系統(tǒng)以Silicon Labs公司推出的混合信號片上系統(tǒng)型單片機C8051F340作為核心控制單元，采用GSM／GPRS／EDGE無線模塊MC75作為與遠程服務器的通信模塊，采用上海麗浪電子有限公司推出的R36模塊作為GPS模塊，通過GPS衛(wèi)星接收RMC格式的導航電文供終端設備定位用。C8051F340單片機包含兩個TTL電平的串行接口，分別與GPRS模塊和GPS模塊進行通信。GPRS模塊可接收遠程控制臺發(fā)來的控制指令，并傳輸給單片機進行處理。系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。

1．1 C8051F340介紹
C8051F340具有片內上電復位、VDD監(jiān)視器、電壓調整器、看門狗定時器和時鐘振蕩器等內部資源，是真正能獨立工作的片上系統(tǒng)。Flash存儲器還具有在系統(tǒng)重新編程能力，可用于非易失性數(shù)據(jù)存儲，并允許遠程更新8051固件程序。用戶軟件對所有外設具有完全的控制，可以關斷任何一個或所有外設以降低功耗。
C8051F340的主要特點：
◆高速、流水線結構并與8051兼容的微控制器內核 (可達48 MIPS)；
◆全速、非侵入式的在系統(tǒng)調試接口(片內)；
◆精確校準的12 MHz內部振蕩器和4倍時鐘乘法器；
◆64 KB的片內Flash存儲器，4532字節(jié)的片內RAM；
◆硬件實現(xiàn)的SMBUS接口，2個增強型UART(TTL電平)、1個增強型SPI串行接口；
◆4個通用的16位定時器；
◆5個捕獲／比較模塊和具有看門狗定時器功能的可編程計數(shù)器／定時器陣列(PCA)。