在利用MCU開發(fā)數(shù)字電源項(xiàng)目中,對于嵌入式開發(fā)而言,Bootloader幾乎與軟件算法同等重要,它可以讓我們擺脫MCU官方工具,定制自己的燒錄工具,不僅提高產(chǎn)品辨識度,同時也大大減少了對外引腳數(shù)量(例如兼容通信的Uart或CAN等,而不需要另外接JTAG。接下來,我會通過這個專題對BootLoader做一個入門的介紹,針對dspic33做兩種不同的方式來實(shí)現(xiàn),第一種是采用修改.gld文件的方式;另外一種是采用MCC。
一般MCU的機(jī)器碼都是存儲在Flash中,MCU啟動時PC指針會從內(nèi)部Flash第一個地址開始讀取指令運(yùn)行,這個過程我們一般無法干涉。但由于我們寫的代碼存于Flash中,所以一旦從Flash啟動,后續(xù)操作就完全可以由我們來指定,我們可以指定程序執(zhí)行位置。
對于低端MCU來說,我們可以通過在Flash初始的位置設(shè)置指令,來啟動內(nèi)部不同flash區(qū)域的程序,以及燒寫程序到這些flash區(qū)域,這些操作集合叫做Bootloader。Bootloader承擔(dān)著用戶程序的燒寫以及跳轉(zhuǎn)。
BootLoader是在單片機(jī)上電復(fù)位時執(zhí)行的一段程序。也稱作Bootlader固件,通過這段程序,可以不使用編程器對應(yīng)用程序在線升級,來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的更新。在單片機(jī)上電/復(fù)位后,一般都是先運(yùn)行Bootloader程序。Bootloader運(yùn)行后,先判斷當(dāng)前是否需要進(jìn)入升級狀態(tài)。如果不需要升級,就直接運(yùn)行Flash中原有的應(yīng)用程序;如果需要升級,首先擦除舊的應(yīng)用程序,然后從通訊接口接收應(yīng)用程序代碼,并寫入指定Flash中。直到把新的應(yīng)用程序全部都寫入Flash,最后進(jìn)行校驗(yàn),確保新的應(yīng)用程序是正確的、完整的。再跳轉(zhuǎn)去運(yùn)行新的應(yīng)用程序。
對于高級MCU或者CPU來說,可以輕松映射外部存儲(外部Flash、U盤、硬盤等),MCU啟動后,我們可以指定其從哪個存儲啟動,甚至通過通信接口接收數(shù)據(jù)存儲到這些外部存儲。這些操作集合在嵌入式操作系統(tǒng)中一般稱之為UBoot,在PC中稱之為BIOS,外部存儲一般存放的是操作系統(tǒng)。
dspic33的Flash內(nèi)部執(zhí)行流程如下:
通訊接口可以是UART、I2C、SPI、CAN、USB等。通訊速率直接影響整個升級的完成時間,在升級的過程中應(yīng)用程序是不能被運(yùn)行的 。CAN Bootloader就是通過CAN總線來傳輸應(yīng)用程序文件,來實(shí)現(xiàn)對應(yīng)用程序代碼的升級。
在做CAN BootLoader時,一般有兩種形式作為HOST來對目標(biāo)板進(jìn)行升級。
1.使用另外一個主MCU,比如用一個UART-CAN的轉(zhuǎn)接板,主要用到USB轉(zhuǎn)UART芯片MCP2221A和帶CAN 控制器的MCU PIC18F66K80,66K80作為Host MCU。
2.使用CAN ANALYZER??梢允褂肸LG的雙通道CAN分析儀,型號USBCAN-2E-U
大致執(zhí)行流程如下: