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新PIC18 Bootloader
PhsBoot_v3.0是我最新用C语言实现的PIC bootloader, 采用串口通信，适用于PIC18, 并为其用C#写了PC端通信程序PhsLoader_v3.0。PhsLoader_v3.0通过串口按照自定义的通信协定发送数据PhsBoot_v3.0, PhsBoot_v3.0接收数据，按照通信协定解读数据，解读出其中Hex数据，并将其烧录到正确的位置。
通信协定
PIC18单片机端PhsBoot_v3.0和PC端PhsLoader_v3.0之间的通信数据包采用以下协定
定义如下:
STX - Start of packet indicator
ETX - End of packet indicator
LEN - The length of true data
DATA - General data 16 bytes, only first LEN of datas are true
CMD - Base command
ADDR - Address up to 24 bits ( ADDRL , ADDRH , ADDRH)
具体有以下Base command:
RD-VER: 0x00 -- Read Version Information (最终版本删除了此命令)
RD_MEM： 0x01 -- Read Program Memory (最终版本删除了此命令)
ER_MEM: 0x03 -- Erase Program Memory
WR_MEM： 0x02 -- Write Program Memory
WR_CFG： 0x04 -- Write Configuration Registers
PhsLoader_v3.0 功能
定义好了通讯协定, 接着就按照协定去实现PhsLoader_v3.0。 PhsLoader_v3.0的具体功能包括选择COM端口和BAUD RATE, 连接COM, 加载应用程序Hex文件，Parse 应用程序的Hex文件，一行一行解读Hex文件，然后按照通讯协定通过串口发送Hex记录到单片机，接收单片机发送回来的Response，发送完毕后断开COM连接，发送期间出现问题就立马结束发送。
PhsLoader_v3.0 主要代码段
PhsLoader_v3.0是用C#实现的，是我在利用空余时间自学C#后写的，上面提到的功能都实现了。
private void btnDownload_Click(object sender, EventArgs e)
{
btnDownload.Enabled = false;
pBarLoading.Visible = false;
if (!this.connect())
{
btnDownload.Enabled = true;
return;
}
try
{
loaderReader = new StreamReader(textBoxFile.Text);
}
catch (Exception ex)
{
Debug.WriteLine("Error: " + ex.Message);
textBoxStatus.ForeColor = Color.Red;
textBoxStatus.AppendText("Read hex file unsuccessfully\r\n");
textBoxStatus.ForeColor = Color.Black;
loaderReader.Close();
loaderSerial.Close();
btnDownload.Enabled = true;
return;
}
loaderFrame = new SerialFrame();
if (!erase())
{
textBoxStatus.ForeColor = Color.Red;
textBoxStatus.AppendText("Erase unsuccessfully\r\n");
textBoxStatus.ForeColor = Color.Black;
loaderReader.Close();
loaderSerial.Close();
btnDownload.Enabled = true;
return;
}
pBarLoading.Refresh();
pBarLoading.Visible = true;
pBarLoading.Value = 0;
pBarLoading.Maximum = loaderLines;
pBarLoading.Step = 1;
string recordLine;
Address_U = 0;
bool isNextLineUserID = false;
bool isNextLineConfigBits = false;
textBoxStatus.AppendText("\r\nDownloading hex file ...\r\n");
try
{
while (loaderReader.Peek() >= 0)
{
pBarLoading.PerformStep();
recordLine = loaderReader.ReadLine();
//if (recordLine.Contains(USER_ID_TOKEN) == true)
//{
// isNextLineUserID = true;
// continue;
//}
//else if (recordLine.Contains(CONFIG_BITS_TOKEN) == true)
//{
// isNextLineConfigBits = true;
// continue;
//}
if (recordLine.Contains(EXTEND_TOKEN) == true)
{
if (recordLine.Contains(USER_ID_TOKEN) == true)
{
isNextLineUserID = true;
continue;
}
else if (recordLine.Contains(CONFIG_BITS_TOKEN) == true)
{
isNextLineConfigBits = true;
continue;
}
else
{
const int ADDR_U_START_INDEX = 9;
const int ADDR_U_LENGTH = 4;
string addrU = recordLine.Substring(ADDR_U_START_INDEX, ADDR_U_LENGTH);
Address_U = Convert.ToInt32(addrU, 16) << 16;
continue;
}
}
else if (recordLine.Contains(END_OF_HEX_FILE_TOKEN) == true)
{
break;
}
if (isNextLineUserID)
{
isNextLineUserID = false;
// do nothing;
}
else if (isNextLineConfigBits)
{
if (!DownloadConfigLine(recordLine))
{
Debug.WriteLine("Error found during configuration bits programming");
loaderReader.Close();
loaderSerial.Close();
btnDownload.Enabled = true;
return;
}
isNextLineConfigBits = false;
}
else
{
//if (recordLine.Contains(J_TYPE_CONFIG_BITS_TOKEN) == true && Address_U == 0x10000)
//{
// continue;
//}
/*else*/
if (!DownloadDataLine(recordLine))
{
Debug.WriteLine("Error found during data programming");
loaderReader.Close();
loaderSerial.Close();
btnDownload.Enabled = true;
return;
}
}
}
}
catch (Exception ex)
{
Debug.WriteLine("Error: " + ex.Message);
textBoxStatus.ForeColor = Color.Red;
textBoxStatus.AppendText("Downloading failed\r\n");
textBoxStatus.ForeColor = Color.Black;
loaderSerial.Close();
loaderReader.Close();
btnDownload.Enabled = true;
return;
}
textBoxStatus.AppendText("Downloading completed\r\n");
if (!run())
{
textBoxStatus.ForeColor = Color.Red;
textBoxStatus.AppendText("Jump to Application unsuccessfully\r\n");
textBoxStatus.ForeColor = Color.Black;
loaderReader.Close();
loaderSerial.Close();
btnDownload.Enabled = true;
return;
}
loaderSerial.Close();
loaderReader.Close();
btnDownload.Enabled = true;
}
PhsLoader_v3.0 用户界面
PhsBoot_v3.0 功能
在PhsLoader_v3.0完成后，接着就是完成PhsBoot_v3.0。 PhsBoot_v3.0主要功能就是接收PhsLoader_v3.0传送过来的Hex记录。解读Hex记录中的启始位，命名，地址，数据和结束位，将数据烧录到指定的程序存储器的位置上，然后通过串口返回Response消息给PC端PhsLoader_v3.0。
PhsBoot_v3.0 位置
PhsBoot_v3.0放置在程序存储器的头部，大小为0x400程序字。
Interrupt Vector Remap
由于新PIC18 bootloader 位于程序存储器的头部，需要对Interrupt Vector进行remap. 代码如下。
#asm
PSECT intcode
goto APP_START + 0x8
PSECT intcodelo
goto APP_START + 0x18
#endasm
PhsBoot_v3.0 主要代码段
PhsBoot_v3.0 是用C语言写的，Microchip 8-bit C Compiler--XC8编译的。
while (1)
{
if (PIR1bits.RCIF == 1)
{
RecivedByte = RCREG;
PIR1bits.RCIF == 0;
m_buffer[m_buffer_Index++] = RecivedByte; //receive data
if (m_buffer_Index >= BUFFER_MAX)
{
if (m_buffer[0] == STX && RecivedByte == ETX)
{ //get complete cmd
switch (m_buffer[CMD_INDEX])
{
case WR_MEM:
EECON1 = PGM_WRITE;
WriteMem();
break;
case WR_CFG:
if (block_Start)
{
WriteStart();
resetBuffer();
block_Start = 0;
}
EECON1 = CFG_WRITE;
WriteCfg();
break;
case ER_MEM:
EECON1 = PGM_ERASE;
EraseMem();
break;
case RUN_APP:
if (block_Start)
{
WriteStart();
resetBuffer();
block_Start = 0;
}
sendResponse();
TXSTA = 0x02;
RCSTA = 0x00;
asm("goto " ___mkstr(APP_START));
default:
break;
}
}
else
{ //Send data error back
TXREG = '?';
while (TXSTAbits.TRMT == 0); //wait empty
}
m_buffer_Index=0;
}
}
}
如何使用
1. 使用XC8编译PhsBoot_v3.0。
2. 使用pickit3烧录PhsBoot_v3.0的Hex文件到目标板中。
3. 拔除pickit3烧录器
4. 连接目标板与PC的串口，打开PhsLoader_v3.0用户界面，选择COM端口，BAUD RATE。
5. 点击PhsLoader_v3.0用户界面上的“.."按钮加载需要烧录的应用程序Hex文件 (注意：由于新PIC18 bootloader占用了程序存储器头部0x400程序字，所以应用程序编译需要设置Code offset为0x400)。
6. 重启目标板，接着立刻在PhsLoader_v3.0界面上点击Download按钮。如果超时未点击Download按钮，目标板会自动跳转到上次烧录的应用程序中去。
7. 烧录完毕，再次重启目标板, 2秒后目标板开始正常运行应用程序。
之后每次更新应用程序，只需重复步骤 4 ~ 7 就可以了。
主要特性
新的PIC18 serial bootloader有以下主要特性
1. C语言写的，XC8 编译。
2. 非常容易移植。
3. 支持FLASH烧写, 快速，占用空间小。
4. 可支持EEPROM烧写。
5. 支持CONFIG BITS/IDLOC 烧写。
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