設(shè)計基于LPC2000的次級啟動加載程序用于代碼升級

　　引言

　　本文雖然是針對NXP(恩智浦公司)的LPC2000系列，但使用IAP技術(shù)對內(nèi)部閃存進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，存在著一個被稱為“主啟動加載程序(Primary Boot Loader)”的固件，它在每次上電或復(fù)位時被首先運行。本文所講的“次級啟動加載程序”實際上是一段用戶自己寫的代碼(燒寫在用戶閃存區(qū))，在執(zhí)行完主啟動加載程序后被執(zhí)行，提供給用戶一個選擇，是繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前的應(yīng)用程序還是對當(dāng)前應(yīng)用程序進行更新。

　　在應(yīng)用編程(In Application Programming, IAP)是指在用戶應(yīng)用程序運行時，對內(nèi)部閃存執(zhí)行擦除或編程操作，它是對用戶代碼進行升級的一個關(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字節(jié)的代碼，也要將該字節(jié)所在的整個扇區(qū)擦除。因此，用戶應(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)，可以對用戶代碼進行升級，也可以把內(nèi)部閃存當(dāng)成類似EEPROM來存儲數(shù)據(jù)。

　　當(dāng)用戶應(yīng)用程序運行時，用戶可以對程序的一部分進行更新，就像在線升級病毒庫一樣，而不必將硬件電路斷電甚至將芯片取下來放到專門的編程器上去重新燒寫代碼。

　　當(dāng)數(shù)據(jù)存儲器使用，可以減少PCB板面積、降低成本。由于作為數(shù)據(jù)存儲的扇區(qū)會被擦除，因此不能將這些扇區(qū)和存放用戶應(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，過于頻繁的擦除或編程會影響閃存的壽命。對于LPC2000芯片來說，至少可以穩(wěn)定擦寫十萬次，數(shù)據(jù)至少可以保存20年。

　　如何使用IAP

　　關(guān)于IAP的詳細說明、各種命令碼、返回碼和參數(shù)格式，可以參考LPC2000系列的用戶手冊。下面重點介紹一下如何使用IAP。

　　使用流程

　　圖1是使用IAP對閃存進行擦寫和編程的基本步驟。

定義系統(tǒng)參數(shù)：在調(diào)用IAP命令前，有一些參數(shù)必須事先設(shè)置好，這包括系統(tǒng)時鐘、IAP調(diào)用的入口地址、存放輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)的變量。

　　選擇扇區(qū)：在對任何扇區(qū)進行擦除或編程前，必須選擇(準備)這些扇區(qū)，當(dāng)然，也可以一次選擇多個扇區(qū)。

　　擦除扇區(qū)：在對閃存的指定扇區(qū)進行編程前，必須先擦除這些扇區(qū)。如果這些扇區(qū)已經(jīng)被擦除，則不必再擦除了?？梢砸淮螌Χ鄠€扇區(qū)進行擦除。