基于USB息線的MC68HC908JB8 Flash在線編程

1 底層軟件實現(xiàn)方法
1.1 Flash配置
為使用ICP通信連接的USB接口，必須修改JB8中的用戶代碼以識別預先為ICP定義的USB命令。因此在出廠前，必須將ICP代碼燒入JB8中。JB8的Flash配置如圖1所示。

圖1中，用戶Flash區(qū)范圍為$DC00～$FBFF，用戶Flash向量區(qū)是從$FFFO到$FFFF。ICP的配置中：ICP的代碼是從$F800到 $FBFF。用戶Flash向量區(qū)在ICP操作中是不能再編程的，這兩個區(qū)是JB8事先寫入的，ICP操作可以對$DCOO～$F7FF的Flash區(qū)(圖1中陰影區(qū))進行擦除和燒寫。
1.2 向量重定位
因為ICP的操作只能對用戶代碼進行編程和燒寫，不能擦除用戶Flash向量，且用戶F1ash向量是固定的，因此在用戶代碼中的中斷服務子程序地址必須重新定位到合適的地址。這種重新定位是通過“假”向量來實現(xiàn)的，3字節(jié)的假向量包括JMP指令和在用戶代碼中的中斷服務子程序的絕對地址。圖2中指出了假向量是如何重定位的。只有復位向量沒有重新定位，總是指向$F800(ICP代碼的入口地址)。

表1列出了中斷向量地址和重定位“假”向量地址。

1．3 安全密鑰防止非法訪問
$FFF6～$FFFD的8字節(jié)內容用于進入JB8的監(jiān)控模式。監(jiān)控軟件能完全訪問F1ash區(qū)，正常情況下，8字節(jié)的安全密鑰是不可能被猜出的，因為這些中斷服務程序的起始地址是被固化到用戶代碼區(qū)中的。
1．4 在ICP期間防止掉電的措施
配置ICP時必須考慮到ICP子程序運行過程中有可能掉電，系統(tǒng)必須能夠恢復和完成ICP程序。ICP_FLAG字的設計正是基于此目的。復位后讀ICP_FLAG字，決定JB8是進入正常的工作模式還是ICP模式。該字地址是$F7FE，在用戶代碼區(qū)的最后2個字節(jié)。復位之后，復位向量地址$FFFE～$FFFF指向ICP程序入口地址$F800，一旦初始化完成，檢查進入ICP模式或用戶模式的條件。在以下2種情況下JB8進入ICP模式：
①“假”向量的高字節(jié)$FF7C是無效的，即不在$DC和$F7之間；
②ICP_FLAG字不等于校驗和。否則，JB8進入正常的工作模式。
1．5 ICP編程
ICP編程流程圖如圖3所示。

一旦用戶代碼被燒入芯片，而“假”向量的高字節(jié)在無效的范圍($DC～$F7)，同時ICP_FLAG被寫入校驗和(不能是$0000)，則在插撥USB設備后，ICP代碼跳轉到正常操作的用戶模式。
進入JB8 ICP模式有2種方式：ICP_FLAG被寫入$0000，或者PTA0被下拉成低電平。用戶代碼包括特別的命令來編寫ICP_FLAG，一旦ICP_FLAG被寫入零，則再次插撥上電后，JB8進入ICP模式。ICP指令支持有限的USB標準協(xié)議，如讀取描述符和狀態(tài)字，設置地址和配置字，以及清特征字。
本文使用了一些必要的擦除、編程、校驗Flash命令，如表2所列。

在使用讀取狀態(tài)命令后，程序返回1字節(jié)的應答命令來表示Program Row(行編程命令)、Erase Block(塊擦除命令)和Verify Row(行校驗命令)命令是否成功。字節(jié)$01表示命令執(zhí)行成功，字節(jié)$04表示命令執(zhí)行失敗。
1.6 ICP_FLAG的編程
由于JB8是為HID應用設計的，最好使用HID命令來編寫ICP_FLAG，這樣可以無需額外的驅動。本文使用8字節(jié)的Set_Feature指令來設置ICP_FLAG，使用8字節(jié)的Get_Ack指令(只有1字節(jié)是有用的)來校驗設置是否正確(響應為$0O表示命令成功，為$01表示命令失敗)。設置8字節(jié)足出于安全的考慮，如果這8字節(jié)與JB8中$FFE6～$FFED的8字節(jié)相匹配，那么命令才是有效的。只有命令有效，ICP_FLAG才會被寫入0。指令使用格式如表3所列。

2 應用軟件
USB ICP驅動程序的安裝與普通的硬件驅動程序安裝一樣，需要安裝USB ICP．SYS文件和注冊表文件USBICP．INF。USB ICP的Windows運行界面如圖4所示。

選擇燒寫文件(．SX格式)，擦除Flash(Erase Flash)后執(zhí)行空檢查(Blank Check)，然后選擇燒寫(Program)芯片，最后執(zhí)行校驗(Verify)。

結語
本文采用集成USBl．1協(xié)議的MC68HC908JB8，擴展了ICP在串行口的應用方式用于開發(fā)，調試方便，實際運行效果很好，有一定的應用價值。
編者注：上位機驅動程序代碼、下位機固件燒寫代碼和測試程序見本刊網站www．mesnet．com．cn。