基于PIC单片机的应用程序升级方法

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0 引言    dsPIC33F系列单片机是美国微芯公司(Microchip)推出的一款高性能单片机，它将数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)的高速运算能力与单片机的控制特性无缝地集成在一起，为嵌入式系统设计提供了高性价比的单芯片、单指令流的解决方案，在音频处理、视频处理及工业控制等方面得到了广泛应用。但是在实际应用中，由于客户需求变化或程序BUG修改等原因，经常出现需要使单片机应用程序升级的情况，本文利用dsPIC33F单片机运行时的自编程(Run-Time Serf-Programming，RTSP)特性，实现了基于该单片机应用程序的升级功能。1 基本原理    dsPIC33F系列单片机提供了两种方式用于对其内部程序存储器进行编程：在线串行编程(In-Circuit Serial Programming，ICSP)和运行时自编程(Run-TimeSelf-Programming，RTSP)。ICSP使用5根线对单片机编程，主要用于产品调试或生产过程中，显然不适合用于产品运行时的程序升级。RTSP是通过使用TBLRD(表读)和TBLWT(表写)指令来完成的，使用RTSP可以一次将64条指令(192 B)的块(或“行”)或单个程序存储字写入程序存储器，也可以一次擦除512条指令(1 536 B)的块(或“页”)，由于该方法采用程序指令实现了自编程，可应用于产品运行时的程序升级，因此本文采用RTSP方法实现基于dsPIC33F系列单片机的应用程序升级功能。程序升级的实质是对程序存储器内容的更新，所以有必要先了解一下dsPIC33F单片机的程序存储器内部结构。1．1 dsPIC33F单片机的程序存储器内部结构    dsPIC33F单片机的程序存储器结构如图1所示。一般情况下，“复位地址”的内容为全0，单片机复位后均从程序存储器地址0的位置上开始执行，即从图1中的“GOTO指令”位置开始执行。在这里存放了一个跳转指令，直接指向用户程序的首址，默认情况下该位置的指令为“GOTO 0x200”，即默认跳转到首址为0x200的用户程序(图1中的“用户程序存储空间”)开始执行。dsPIC33F单片机具有2个中断向量表，即“中断向量表”和“备用中断向量表”，地址分别从0x000004～0x0000FF和0x000100～0x0001FF这两个中断向量表允许使用不同的中断服务程序来处理每个中断源。程序升级功能正是基于程序存储器内部结构的以上特性而实现。



1．2 程序升级功能的实现流程    将图1中的“用户程序存储空间”分为引导程序和应用程序2部分，如图2(a)所示。引导程序用于引导用户程序是进入升级状态，还是进入正常运行状态，若进入升级状态则接收新的程序数据，并更新程序存储器的内容；若进入正常运行状态则程序跳转到应用程序区。应用程序是为了实现产品功能而编写的程序，也就是本文所谓“程序升级”的对象。