ISP技术与Internet结合的应用研究
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1 LPC213x Flash Bootloader介绍
LPC213x Bootloader(启动装载程序)控制复位后的初始化操作，并提供Flash ISP编程接口。它驻留在Flash的上8KB，只能读不能写。由于Philips公司并没有提供Boot ROM内部是如何实现ISP功能的，因此必须根据Philips公司提供的流程和协议来编写上位机程序。
1．1 通信协议
所有的ISP命令都由上位机通过串口以单个ASCII字符串的形式发送。字符串应当以回车(CR)和／或换行(LF)控制字符作为结束，多余的将被忽略。所有ISP的响应都以“<CR><LF>”结束的字符串形式发送。数据以UU编码(将3字节的二进制数据转换成4字节可打印的ASCII字符集)的格式发送和接收。发送器发送20个UU编码行之后发进校验和，任何UU编码行的长度都不应超过61字节。接收器将该校验和与接收数据的校验和相比较，若匹配，则接收器响应“0K<CR><LF>”，并等待下一次发送；若不匹配，则接收器响应“RESEND<CR><LF>”，发送器应当将字节重新发送。
1.2 ISP命令
ISP命令处理程序所接受的常用命令如表1所列。
每个命令有具体的状态代码，只有当接收到的命令执行完毕后，处理程序才通过串口发送CMD_SUCCESS；这时上位机才能发送新的ISP命令，但“设置波特率”、“写RAM”、“读存储器”和“运行”命令除外。上位机就是通过串口发送这些相关的ISP命令以及程序的UU编码，完成程序的下载。
2 上位机软件实现
2．1 应用程序的网上下载
要实现软件自动升级，首先必须将MCU应用程序从网上下载到PC机，然后再利用ISP通过串口把程序下载到MCU中。程序的下载可以采用HTTP方式，也可以采用FTP方式。在此是利用：MFC提供的FTP应用程序接口实现程序下载，并把程序保存在指定位置。为避免每次升级程序时，都要从网上下载，引入了计数器计算下载次数；只在第～次升级时，才从网上下载保存。
2．2 ISP的实现
LPC213x要调用Boot ROM中的ISP应用程序接口，必须进入ISP模式。这要求在系统复位时，PO．14引脚为低电平。实际应用中可以采用两种方法使系统进入ISP模式：一是通过开关控制P0．14引脚为低电平；二是通过串口的控制引脚控制晶体管的导通和截止，从而设置PO．14为低电平。第二种方法具有通用性，有些MCU进入ISP模式要求的可能是引脚的不同脉冲序列，即必须满足一定的脉冲时序要求(如MSP430系列的MCU)。在此采用的是第二种方法：把串口的DTR引脚连接到P0.14，串口的RTS引脚连接到LPC213x的复位引脚；通过在系统运行时控制RTS引脚发出复位脉冲，DTR的引脚设置为低电平，控制晶体管的导通和截止，使系统强制进入ISP模式；进入ISP模式后，根据上位机传来的ISP命令，调用Boot ROM固件中相应的子程序自动完成必要的操作。图l描述了LPC2132从复位进入ISP模式的流程。
具体上位机要实现该程序下载，须完成如下工作：
①将从网上下载的Intel HEX格式的应用程序打开，从文件中解析出要下载的程序文件，并把它转换为二进制格式。
②向下位机发送同步验证字符“?”(0x3F)，供自动确定波特率，并等待响应。自动波特率程序根据自身频率测量接收到的同步字符的位时间，并对串口波特率发生器进行编程；它还向下位机发送一个ASCII字符串(Synchro-nized<CR><LF>)。作为响应，下位机应发送接收到的ASCII字符串(Synchrtmized<CR><LF>)；上位机通过观察接收到的字符来验证是否同步。如果同步验证没有通过，则上位机重新发送同步验证字符“?”，再一次进行同步验证。通过验证后，向下位机发送“OK<CR><LF>”；下位机通过发送正在运行部分的晶振频率(单位为kHz)作为响应；在接收到晶振频率后再向下位机发送“OK<CR><LF>”，最终完成同步验证。
③向下位机发送读器件ID命令“J<CR><LF>”，接收响应信息，并提取出芯片的ID编号；根据芯片的ID，设置相关数据(Flash和RAM大小)。
④向下位机发送擦除命令将Flash ROM分段擦除。
⑤向下位机发送写命令“W<起始地址><字节数><CR><LF>”。
⑥对转换后的二进制程序进行UU编码，并计算校验和，每发送20行发送一次校验和；然后向下位机发送准备写操作扇区的命令“P<起始扇区><结束扇区><CR><LF>”和“C<Flash地址><RAM地址><CR><LF>”命令，下位机接收到命令后进行程序的写入。
⑦关闭串口，释放系统资源，以便进行下一次系统升级。
结语
通过本设计构成的阿络在线下载系统，已在人民币防伪鉴别仪的生产和售后维护中得到了实际应用。只需一台能够上网的电脑和一条下载线，就能对目标板里单片机的程序进行修改，大大方便了工程技术人员，提高了工作效率，降低了成本。
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