專用IC解密技術AVR應用技巧

AVR與傳統(tǒng)類型的單片機相比，在IC芯片解密技術中除了必須能實現(xiàn)原來的一些基本的功能，其在結構體系、功能部件、性能和可靠性等多方面有很大的提高和改善。
　　但使用更好的器件只是為設計實現(xiàn)一個好的系統(tǒng)創(chuàng)造了一個好的基礎和可能性，如果還采用和沿襲以前傳統(tǒng)的硬件和軟件設計思想和方法的話，是不能用好AVR的，甚至也不能真正的了解AVR的特點和長處。
　　功能越好的器件，需要具備更高技術和能力的人來使用和駕馭它。IC芯片解密就象一部好的F1賽車，只有具備高超技術的駕駛員才能充分體會到車的特點，并能最大限度的發(fā)揮出車的性能。
　　AVR具有上手入門快，開發(fā)方便簡單的特點，但要充分體會和發(fā)揮AVR的優(yōu)點，還需要應用工程師本身的硬軟件設計開發(fā)能力IC芯片解密的不斷學習、實踐提高。
　　“外行看熱鬧，內(nèi)行看門道”，對于有一定基礎的嵌入式和單片機系統(tǒng)設計開發(fā)的工程師，不妨先簡單嘗試一下AVR。
　　開發(fā)環(huán)境與工具：PC+下載線+實際的系統(tǒng)板
　　PC上的開發(fā)軟件：
　　AVR Studio（Free）匯編+匯編調(diào)試+高級語言調(diào)試+軟件仿真
　　ICC、CVAVR、BASCOM-AVR 高級語言程序開發(fā)+程序下載。其中一個購買正版全功能，作為主要的開發(fā)環(huán)境，其它使用DEMO版，作為輔助及參考。
　　AVR ISP下載線：
　　STK200 and STK200+ and STK300 ISP programmer。通過PC的打印機口，采用ISP技術將系統(tǒng)運行代碼（HEX、BIN）和數(shù)據(jù)寫入AVR芯片的Flash和EEProm中，編程AVR的配置熔絲位和加密位。支持決大多數(shù)的AVR芯片、以及ATMEL的51兼容芯片89S8252、89S52等。在ICC、CVAVR、BASCOM-AVR、BASCOM-8051中都內(nèi)含對該下載線的支持程序。免費專用的下載程序：SLISP、PonyProg2000等。
　　盡量不使用仿真器的建議：
　　在開發(fā)和調(diào)試系統(tǒng)程序、IC芯片解密時，有許多人完全依賴于IC芯片解密，一旦離開了仿真器時就感覺無從下手。其實，由于AVR的Flash存貯器可方便的使用ISP技術在線的多次擦寫，因此建議盡量不使用（依賴）仿真器來開發(fā)和調(diào)試程序。
　　在實際開發(fā)過程中，程序的調(diào)試可以從下幾方面入手：
　　現(xiàn)在的高級語言編譯器（如C編譯器）可以產(chǎn)生效率很高的機器代碼，因此建議大家盡量使用高級語言編寫系統(tǒng)程序。
　　使用Atmel公司提供AVR Studio軟件模擬仿真環(huán)境，以及其他的軟件模擬仿真環(huán)境（BASCOM-AVR）。
　　盡可能使用高級語言編寫系統(tǒng)程序。
　　利用目標板上的LED、LCD或異步串口。見附件“沒有仿真器的情況下如何開發(fā)AVR”的介紹。
　　提高硬件設計的合理性：
　　盡量合理和充分使用AVR片內(nèi)的資源，如EEPROM、A/D、內(nèi)部的RC振蕩源。
　　盡量采用串口通信連接的外圍器件，大容量的存儲器、LCD控制器、打印機、不用8279（LED數(shù)碼管+鍵盤）而使用7279等。除了必須外擴RAM（如語音和圖象），一般不提倡使用并行擴展（573+譯碼電路），減小硬件和連線以及PCB板上錯誤的出現(xiàn)概率，同時也提高了系統(tǒng)的可靠性。并行擴展向串行擴展是發(fā)展趨勢?，F(xiàn)在有大量的新的外圍器件采用高速的串行接口，如A/D、D/A、RTC、存儲器等。
　　盡量使用以及在目標板上預留ISP程序下載接口，或使用IAP技術。
　　優(yōu)點：ISP接口與I/O的兼容性比JETAG好。
　　缺點：不能在線調(diào)試
　　注意和掌握AVR配置熔絲位的使用：
　　盡量合理采用高級語言設計編寫系統(tǒng)程序。有許多人認為使用匯編寫程序比較精簡，而用高級語言開發(fā)會浪費很多程序空間，其實這是一種誤解。對一個有經(jīng)驗的，而且非常熟悉某種單片機的匯編高手而言，他是能寫出比高級語言更精簡的代碼。而對匯編不是很熟的開發(fā)者、或突然更換了一種新的單片機，您能保證一定可以寫出比高級語言更簡練的代碼嗎？
　　現(xiàn)在的高級語言編譯器（如C編譯器）已可以產(chǎn)生代碼效率很高的機器代碼，因此建議大家能用高級語言實現(xiàn)的程序盡可能使用高級語言寫，在對速度和時序要求特嚴的場合可以采用混合編程的方法來解決。
　　更深入和全面的掌握各種串行通信協(xié)議的規(guī)程:
　　嵌入式系統(tǒng)目前以大量的使用串行接口外圍芯片和各種通信接口，如RS232、兩線（I2C）、三線（SPI）、單總線、USB、CAN、TCP/IP等。開發(fā)人員和程序員應了解低層協(xié)議，熟悉硬件怎樣和如何實現(xiàn)低層協(xié)議，如何定義可靠的上層應用協(xié)議，以及低層協(xié)議驅(qū)動同上層應用協(xié)議之間的接口設計（中間層軟件的實現(xiàn)）等。
　　硬件工程師的軟件編寫能力要提高，采用標準程序編寫方式、完善的軟件整體框架的設計、良好的數(shù)據(jù)結構和程序結構系統(tǒng)。（計算機軟件專業(yè)的程序設計員對硬件不熟悉、大部分是在操作系統(tǒng)支持下編寫軟件，對低層接口和協(xié)議的驅(qū)動層以及接口也不了解，往往也編寫不出好的單片機系統(tǒng)程序。）
　　通信接口的編寫應盡量
　　.采用中斷+緩沖區(qū)，
　　.分層+結構化設計，
　　.盡量不使用輪循方式(降低AVR的效率)。參見URAT（RS232）驅(qū)動+中間層軟件示例。
　　采用好的系統(tǒng)設計模式：
　　盡量不使用傳統(tǒng)的前后臺（中斷）系統(tǒng)設計模式，任務之間相互影響和干擾，無法定時操作。如設計一個采用動態(tài)掃描方式驅(qū)動的8位LED數(shù)碼管顯示+動態(tài)掃描的4*4矩陣鍵盤。
　　采用TimeTip+狀態(tài)機設計+CASE結構，實現(xiàn)多任務并行運行系統(tǒng)設計方法?；驎r間觸發(fā)式的系統(tǒng)設計。（見：《時間觸發(fā)嵌入式系統(tǒng)設計模式》中國電力出版社 2004.6）
　　移植小型嵌入式操作系統(tǒng)，如UCOS-II。在網(wǎng)上有些免費的基于AVR的簡潔的操作系統(tǒng)。
　　提高C語言的編程能力和軟件應用水平：
　　熟悉和用好C中的數(shù)據(jù)結構體、指針應用、內(nèi)存管理等較高級的應用。
　　熟悉和了解你所使用的高級語言開發(fā)平臺的特點。這些平臺是針對某一類處理器的，包含許多特殊的不兼容的語句和擴展的結構、語句、函數(shù)等。盡管使用方便，但由于其不透明性和時間的不確定性，因此要合理使用。如C中的getchar()、putchar()等。
　　AVR有多個開發(fā)平臺，每個都有其特點和不足。能夠綜合使用這些平臺，相互互補，能夠提高開發(fā)效率。如通過ICC、CVAVR的程序生成器CodeWizard學習和了解AVR的硬件設置，簡化計算，快速的生成程序基本模塊，如“一個URAT（RS232）低層驅(qū)動+中間層軟件示例”。