彭 云，孫志鵬

（1.中國電子科技集團(tuán)公司第二十六研究所，重慶400060;2.愛立信（西安）信息通信技術(shù)服務(wù)有限公司大連分公司,大連116023）

1 引 言

在傳統(tǒng)的傳感器設(shè)備中，設(shè)備程序的燒寫一般用JTAG接口來進(jìn)行。這種方式的特點(diǎn)是可以用芯片廠商提供的燒寫軟件和燒寫器進(jìn)行程序的燒寫，節(jié)省人力和資金成本。但當(dāng)傳感器產(chǎn)品最后出廠時(shí)，這種燒寫方式的缺點(diǎn)就非常突出了——JTAG接口不利于更新程序，因?yàn)樵诙鄶?shù)情況下，需要打開設(shè)備的蓋子，然后進(jìn)行程序的燒寫[1-3]。

TI F2812DSP的Boot啟動模式選擇有很多種，詳見表1[4]。

在DSP編程中，大部分都采用Jump to Flash/ROM模式，這種模式啟動方便，利于程序控制?；诖朔N啟動方式，設(shè)備能通過串口進(jìn)行硬件DSP程序的更新。

2 下位機(jī)Flash分配設(shè)計(jì)

2.1 TI F2812DSP Flash區(qū)域劃分概述

TI F2812DSP的Flash大小是12K×16，分為10個(gè)Sector，每個(gè)Sector有其各自的大小。

F2812 Flash Sector地址區(qū)域劃分的詳細(xì)信息見表2[4]。

表1 TI F2812DSP啟動模式

表2 F2812 Flash Sector地址區(qū)域劃分

從表2可以看出，位置為0x3F7FF6～0x3F7FF7處為Boot-to-Flash的跳轉(zhuǎn)入口，并且由于F2812的每個(gè)Sector大小固定，所以可以靈活的在程序中加以設(shè)計(jì)。研究中，將Flash區(qū)域進(jìn)行如表3所示劃分，可以實(shí)現(xiàn)由Bootloader啟動后進(jìn)入原始程序，或者新程序，并且在Bootloader過程中可以對設(shè)備進(jìn)行更新。

2.2 下位機(jī)存儲區(qū)實(shí)現(xiàn)

存儲區(qū)實(shí)現(xiàn)主要是靠修改.cmd文件來完成[5]。其中位于程序空間（Page 0）可進(jìn)行如下設(shè)置：

表3 F2812 Flash重新設(shè)計(jì)

在進(jìn)行如上設(shè)計(jì)后，即可實(shí)現(xiàn)Flash區(qū)域劃分的實(shí)現(xiàn)。最后，通過對Section的設(shè)計(jì)即可確定Flash程序燒寫的位置：

3 下位機(jī)更新數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)

3.1 更新數(shù)據(jù)類型概述

研究所實(shí)現(xiàn)的bootloader中，更新數(shù)據(jù)類型采用Intel HEX文件。Intel HEX文件是由一行行符合Intel HEX文件格式的文本所構(gòu)成的ASCII文本文件。在Intel HEX文件中，每一行包含一個(gè)HEX記錄。這些記錄由對應(yīng)機(jī)器語言碼和（或）常量數(shù)據(jù)的十六進(jìn)制編碼數(shù)字組成。Intel HEX文件通常用于傳輸將被存于ROM或者EPROM中的程序和數(shù)據(jù)。大多數(shù)EPROM編程器或模擬器使用Intel HEX文件[6]。

下面是生成的一段HEX文件：

以第一行為例，冒號后的數(shù)據(jù)的作用是：

20是這行數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)（0x20）；

0000是數(shù)據(jù)將被下載到存儲器當(dāng)中的位置（在本研究中不使用此參數(shù)）；

00是數(shù)據(jù)記錄的類型；

AA08……00020001是數(shù)據(jù)，0x20個(gè)字節(jié)；

AF是校驗(yàn)和。

詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析通過之后更新數(shù)據(jù)分析函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。

3.2 下位機(jī)更新數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)

生成更新程序的HEX文件需要TI提供的hex2000.exe工具和一個(gè)自己編寫的CMD批處理文件。批處理文件內(nèi)容如下：

將批處理文件（例如build2812hex.cmd）和TI提供的工具（hex2000.exe）放在同一路徑下，然后命令行中進(jìn)入該路徑輸入：hex2000.exe build2812hex.cmd即可生成更新需要的HEX文件[7]。

4 更新程序設(shè)計(jì)

4.1 程序運(yùn)行流程

程序運(yùn)行的主要流程如圖1所示。

圖1 程序運(yùn)行流程圖

4.2 主要函數(shù)設(shè)計(jì)

4.2.1 Flash燒寫函數(shù)

Flash燒寫主要用到TI公司提供的API函數(shù)。首先需要將用于燒寫的Lib庫函數(shù)載入，具體可以通過修改.cmd文件來實(shí)現(xiàn)，如下所示：

之后即可調(diào)用Flash_Program(Flash_ptr,array,Length,&ProgStatus)和Flash_Verify(Flash_ptr,array,Length,&VerifyStatus)來進(jìn)行 Flash的燒寫[8]。

4.2.2 更新數(shù)據(jù)分析函數(shù)

正如前面所提到的，對于更新數(shù)據(jù)的分析應(yīng)該分多種情況加以考慮，本研究中實(shí)現(xiàn)了DataAnalyse(Uint16*data)函數(shù)，函數(shù)實(shí)現(xiàn)的主要算法如下：

5 結(jié)束語

這個(gè)通過串口進(jìn)行程序更新的方法，可以廣泛運(yùn)用于嵌入式芯片F(xiàn)lash的讀寫。這種方法可以克服傳統(tǒng)的JTAG帶來的不便。另外，HEX文件格式也被大多數(shù)編程器和解釋器所使用，通過掌握這種文件格式，可以更好的對更新程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，以滿足不同開發(fā)人員的需求。

特別地，這種對Bootloader的程序的設(shè)計(jì)，可以方便的與上位機(jī)配合使用。比如通過適當(dāng)?shù)木幊陶Z言，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)的圖形化界面操作，就可以實(shí)現(xiàn)通過圖形化界面對DSP Flash進(jìn)行程序的燒寫和升級。

[1]王薇.基于嵌入式Linux的BootLoader的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D].成都:西南交通大學(xué),2006.WANG Wei.Design and application of Bootloader based on embed Linux system[D].Chengdu:Southwest Jiaotong University,2006.

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[4]TEXAS INSTRUMENTS.Digital Signal Processors Data Manual.Apirl 2001.http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tms320f-2810.pdf

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[8]楊東軍,方偉,葉新.TMS320C30外部FLASH在線燒寫及代碼搬移的實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)測量與控制,2011,19(9):2227-2229.YANGDongjun,FANGWei,YEXin.Implementationof external flash online writing and code migration in TMS320C30[J].Computer Measurement&Control,2011,19(9):2227-2229.