當(dāng)單片機(jī)已經(jīng)焊接到電路板上時(shí)，如何更簡(jiǎn)單更便捷的為單片機(jī)升級(jí)固件便成了一件值得深思的問(wèn)題?？v觀市面上現(xiàn)有的大多數(shù)升級(jí)方式，不僅需要硬件支持，還需要專(zhuān)用的燒寫(xiě)工具或軟件來(lái)升級(jí)固件，升級(jí)過(guò)程較為復(fù)雜。本文介紹了一種更簡(jiǎn)單更便捷的固件升級(jí)方式，不需要任何專(zhuān)用工具，只是簡(jiǎn)單的一個(gè)刪除粘貼操作，便可實(shí)現(xiàn)固件更新。

當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，按住指定的按鍵后按一下復(fù)位按鍵。就啟動(dòng)了升級(jí)程序，此時(shí)將單片機(jī)的USB從機(jī)端口連接電腦。在電腦中可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)U盤(pán)設(shè)備，如圖1和圖2所示。

圖1 U盤(pán)顯示

圖2 U盤(pán)文件

將原文件刪除，然后將最新固件的bin文件復(fù)制到此U盤(pán)中，此時(shí)U盤(pán)中只有用戶用于升級(jí)的bin文件。然后拔下USB線，復(fù)位重啟，便可運(yùn)行最新固件。

以上就是詳細(xì)的升級(jí)步驟，相比其他方法更便捷也更簡(jiǎn)單。接下來(lái)以NXP公司的LPC54608單片機(jī)為例來(lái)介紹這種升級(jí)方法的制作流程。

1.硬件基礎(chǔ)

此升級(jí)方法的制作至少需要單片機(jī)有一個(gè)硬件的USB從機(jī)。和足夠的flash用來(lái)存放一段bootloade的代碼。

2.編寫(xiě)USB驅(qū)動(dòng)程序

首先要寫(xiě)好USB驅(qū)動(dòng)程序，將片內(nèi)FLASH的前半段用作代碼空間，后半段用作存儲(chǔ)空間。使電腦能將其識(shí)別為一個(gè)U盤(pán)，并能夠進(jìn)行讀寫(xiě)操作。USB驅(qū)動(dòng)的編寫(xiě)可參考官方例程。

3.對(duì)存儲(chǔ)空間進(jìn)行修改

在步驟2中，我們已經(jīng)將FLASH的后半段用作U盤(pán)的存儲(chǔ)空間，在LPC54608中，片內(nèi)flash是512K，存儲(chǔ)起始地址是0x40000；結(jié)束地址是0x80000。根據(jù)FAT文件系統(tǒng)的存儲(chǔ)協(xié)議，存儲(chǔ)起始地址開(kāi)始的前幾個(gè)扇區(qū)存放的是引導(dǎo)部分，F(xiàn)AT表項(xiàng)部分和根目錄部分。數(shù)據(jù)是從根目錄結(jié)束扇區(qū)的下一個(gè)扇區(qū)的開(kāi)始存儲(chǔ)。

在本步驟中，對(duì)程序的改進(jìn)就是將數(shù)據(jù)扇區(qū)之前的幾個(gè)扇區(qū)，放在RAM中，使0x40000地址開(kāi)始存放的即為bin文件的數(shù)據(jù)?？驁D如圖3所示。

圖3 存儲(chǔ)模型

4.對(duì)存儲(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行修改

完成步驟3之后。每次接上USB線，電腦都要對(duì)u盤(pán)進(jìn)行格式化，因?yàn)镽AM區(qū)的數(shù)據(jù)為0，電腦需要從新格式化建立FAT文件系統(tǒng)并將存儲(chǔ)的相關(guān)信息寫(xiě)到RAM中對(duì)應(yīng)的區(qū)域。在window10的電腦中，格式化之后電腦還會(huì)在U盤(pán)中增加幾個(gè)必要文件使我們寫(xiě)入的bin文件數(shù)據(jù)并不是從0x40000開(kāi)始，因此要進(jìn)行優(yōu)化。

在程序初始化的時(shí)候。根據(jù)FAT的協(xié)議填充RAM區(qū)域數(shù)據(jù)。包括引導(dǎo)扇區(qū)，F(xiàn)AT表項(xiàng)和根目錄?？梢栽谝龑?dǎo)扇區(qū)中優(yōu)化FAT表個(gè)數(shù)和根目錄大小來(lái)節(jié)省RAM空間。并在根目錄中放入一個(gè)大小為整個(gè)U盤(pán)大小的bin文件，之后在FAT表項(xiàng)中填充所有可用的簇，使USB線連接上之后，電腦端不需要再格式化并如圖1和圖2所示。

5.編寫(xiě)bootloader

完成步驟4之后，大部分工作已經(jīng)完成。接下來(lái)就要編寫(xiě)跳轉(zhuǎn)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)向用戶程序的跳轉(zhuǎn)。在LPC54608中，我們以flash的前32K用作升級(jí)程序的bootloader區(qū)域，就是0x0~0x8000之間。32K之后用作用戶代碼區(qū)域。

對(duì)于我們制作的U盤(pán)存儲(chǔ)空間來(lái)說(shuō)，0x8000處開(kāi)始存放的就是用戶bin文件。因此，我們只要在更新完固件后跳轉(zhuǎn)到0x8000處執(zhí)行程序就行了。跳轉(zhuǎn)代碼要包括SP指針的重新賦值，中斷向量表的重映射。

6.增加按鍵判斷

程序在上電之后，從0x0地址處取址，此處運(yùn)行的是bootloader程序，程序在開(kāi)始的時(shí)候判斷按鍵是否按下，如果按下，就進(jìn)入bootloader程序，如果沒(méi)有按下，就跳轉(zhuǎn)到用戶代碼。

至此，整個(gè)升級(jí)方法的時(shí)間就完成了！現(xiàn)在開(kāi)始體驗(yàn)便捷的升級(jí)方式吧。