基于CAN總線的軟件IAP技術(shù)
摘要:CAN總線是一種使用CAN協(xié)議的串行通信網(wǎng)絡(luò)。Silicon Laboratories公司的單片機C8051F040是完全集成的混合信號系統(tǒng)級芯片,而且內(nèi)部集成了CAN控制器。文中詳述了如何通過CAN總線實現(xiàn)對軟件的升級,并給出具體的軟件設(shè)計方案。
關(guān)鍵詞:C8051F040;CAN;IAP
CAN總線是低成本、高利用率的工業(yè)控制總線,在工業(yè)控制、汽車電子等方面有十分廣泛的用途。
C8051F040單片機內(nèi)部集成的CAN控制器是Bosch全功能CAN模塊的完全實現(xiàn),完全符合CAN規(guī)范2.0 B,其內(nèi)部還集成了64 kB系統(tǒng)編程用FLASH存儲器,這就為軟件的更新、升級提供了可能。當(dāng)產(chǎn)品安裝位置不方便拆卸或需要一次更新大量產(chǎn)品軟件的時候,使用單片機JTAG接口來實現(xiàn)幾乎是不可能的事情。本文提出一種系統(tǒng)升級的方法,也對單片機的產(chǎn)品設(shè)計具有重要的參考價值。
1 總體思路
將C8051F040的64KB存儲器分為三個區(qū)域:0x0000~0x5fff作為正常運行的程序存儲區(qū),0x6000~0xbfff作為從CAN總線接收到的需要更新程序的存儲區(qū),0xc000以上作為bootloader程序的存儲區(qū)。
正常運行的程序在接收到上位機的程序更新命令后(用戶自定義通訊協(xié)議來實現(xiàn)),接收數(shù)據(jù),且將其按接收順序?qū)懭氲揭?x6000開始的區(qū)域中,直到接收完畢,然后主程序判斷接收數(shù)據(jù)是否完整、有效,如完整且有效則跳轉(zhuǎn)到bootloader程序中,由bootloader程序完成更新程序的工作。
2 程序軟件框圖
(1)bootloader程序
新建立一個proiect,其中包含程序初始化、端口配置、FLASH讀/寫等函數(shù)。
①FLASH寫框圖(見圖1)
②編譯控制項
在linker中,使用“CODE(0c000h,MAINRUN_3s(0c000h))”將程序編譯完成后的代碼放置到以0xc000開始的地址空間。
(2)主程序
主程序在確認更新程序的有效性后,需要跳轉(zhuǎn)到bootloader程序中運行。由于主程序和bootloader程序是采用不用的項目進行編譯的,故不能直接調(diào)用,必須采用絕對調(diào)用的方法。采用函數(shù)指針是一種可行的方式,如:
void(*update_flash) 0=0xc000;
//定義函數(shù)指針指向0Xc000
(3)上位機軟件
由于本文中節(jié)點采用CAN總線連接到同一網(wǎng)絡(luò)上,且采用CAN通訊的方式來更新程序內(nèi)容,所以,上位機也必須帶CAN控制器。
將需要更新的程序的hex文件通過HEXBTN.EXE文件轉(zhuǎn)換成BIN文件,然后再用BIN2C.EXE將生成的BIN文件轉(zhuǎn)換成一字節(jié)數(shù)組,將其拷貝到上位機軟件中,這就是需要更新的源程序。按自定義通訊協(xié)議,將其發(fā)送到目標CPU即可。
3 需要注意的事項
(1)程序有效性的判斷由自定義通訊協(xié)議完成
(2)在寫FLASH的過程中,需要關(guān)中斷
(3)在寫FLASH的過程中,需要關(guān)中斷
4 結(jié)束語
文中的通過CAN總線實王見軟件IAP技術(shù)的方法,完全可以使用,而且抗干擾能力較強,已成功應(yīng)用于蓄電池檢測系統(tǒng)中各個檢測模塊的程序更新。
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