1 前言
继前面ADS简单程序编译分析后,得到了可以运行在ucos ii上面的相对独立编译的程序创建方法。下面就是研究如何把用户程序更新到高层的flash中(底层为ucos ii的程序)。
2 代码说明
参考LPC2148的数据手册,LPC2148支持IAP模式,即用户烧写方式。参考周立功的AN070701,iap-yingyong.pdf结合LPC21xx手册(周立功的手册对应的是LPC2300),自制了烧写函数。下面是详细的说明:
首先,参照资料,芯片通过向地址0x7FFFFFF1写入对应命令就能调用IAP烧写功能,这里不讨论芯片上电搬移程序代码的默认过程。在周立功资料里面说明了arm是如何切换到THUMB指令集工作状态的:
IAP 程序是Thumb 代码,位于地址0x7FFF FFF0。在ARM系统中实现状态转换的指令是“BX Addr”,目标地址Addr的最低位(bit0)仅来确定最终状态,实际的“目的地址= Addr & 0xFFFF FFFE”。
其实在前面的ADS简单程序编译分析已经讲解了BX汇编命令,即约定跳转指令如果最低位为1,则进入THUMB模式。这里将命令地址设计为0x7FFFFFF1则会进入THUMB模式。实际跳转到了0x7FFFFFF0。
此处需要在ADS中设置编译器的ARM C Complier里面ATPCS选项卡下面的ARM/Thumb Interworking,否则无法切换状态,也就无法执行IAP。
在ucos ii里面有如此的宏定义:
#define iap_entry(a, b) ((void (*)())(0x7ffffff1))(a, b)
1
也就是以函数形式调用IAP的入口。
在LPC21XXX的用户手册中说明,要求跳转到0x7FFFFFF1时,r0保存命令数组的地址,r1保存返回值的数组地址。那么在C语言中,约定了函数调用第一个参数存储在r0,第二个参数存储在了r1,因此可以用下面的方法实现一个IAP调用:
static unsigned long command[5], result[3];
unsigned long IAP_PREPARE(unsigned long start, unsigned long end)
{
OS_ENTER_CRITICAL();
command[0] = IAP_PREPARE_SECTOR;
command[1] = start;
command[2] = end;
iap_entry(command, result);
OS_EXIT_CRITICAL();
return result[0];
}
这个例子中,command数组是传给r0的命令数组,r1是接收结果的命令数组,在C语言中,数组名即地址。OS_ENTER_CRITICAL()是让ucos ii 禁用中断,因为在烧写过程中不能够被中断,否则会产生错误。如果没有使用ucos可以不要这些命令。在command数组中,约定了相应的数组成员对应的功能,具体可以参见LPC21XXX用户手册。
在烧写或擦除扇区之前,必须用命令让对应扇区准备好。即上面程序的代码。而ARM的flash扇区不是等长的,参照数据手册,下面的代码可以通过地址返回对应的扇区号码,其他芯片也可以照此修改qita:
/*********************************
** 函数名称: get_sector
** 函数功能: 计算地址所在的扇区号。
** 入口参数: addr 地址
** 出口参数: sector 扇区号
**********************************/
static int get_sector(unsigned int addr)
{
if(addr <= 0x000fff) return 0;
if(addr <= 0x001fff) return 1;
if(addr <= 0x002fff) return 2;
if(addr <= 0x003fff) return 3;
if(addr <= 0x004fff) return 4;
if(addr <= 0x005fff) return 5;
if(addr <= 0x006fff) return 6;
if(addr <= 0x007fff) return 7;
if(addr <= 0x00ffff) return 8;
if(addr <= 0x017fff) return 9;
if(addr <= 0x01ffff) return 10;
if(addr <= 0x027fff) return 11;
if(addr <= 0x02ffff) return 12;
if(addr <= 0x037fff) return 13;
if(addr <= 0x03ffff) return 14;
if(addr <= 0x047fff) return 15;
if(addr <= 0x04ffff) return 16;
if(addr <= 0x057fff) return 17;
if(addr <= 0x05ffff) return 18;
if(addr <= 0x067fff) return 19;
if(addr <= 0x06ffff) return 20;
if(addr <= 0x077fff) return 21;
if(addr <= 0x078fff) return 22;
if(addr <= 0x079fff) return 23;
if(addr <= 0x07afff) return 24;
if(addr <= 0x07bfff) return 25;
if(addr <= 0x07cfff) return 26;
return 0xff;
}
本设计实现了IAP的三个功能,分别是准备扇区,擦除扇区,写扇区。下面分别说明:
2.1 准备扇区函数:
/******************************************************************************************
** 函数名称: IAP_PREPARE
** 函数功能: IAP 操作缓冲区选择,代码为50。
** 入口参数: start 起始扇区
** end 终止扇区
** 出口参数: IAP 操作状态码
** IAP 返回值(result 缓冲区)
******************************************************************************************/
unsigned long IAP_PREPARE(unsigned long start, unsigned long end)
{
OS_ENTER_CRITICAL();
command[0] = IAP_PREPARE_SECTOR;
command[1] = start;
command[2] = end;
iap_entry(command, result);
OS_EXIT_CRITICAL();
return result[0];
}
返回的代码如果不是0则表示出错,具体含义可以参考数据手册。
2.2 擦除扇区函数:
/******************************************************************************************
** 函数名称: EraseSector
** 函数功能: 擦除扇区,命令代码52。
** 入口参数: start 起始扇区
** end 终止扇区
** 出口参数: IAP 操作状态码
** IAP 返回值(result 缓冲区)
******************************************************************************************/
unsigned long IAP_ERASER(unsigned long start,unsigned long end)
{
OS_ENTER_CRITICAL();
command[0] = IAP_ERASE_SECTOR; // 设置命令字
command[1] = start; // 设置参数
command[2] = end;
command[3] = IAP_FCCLK;
iap_entry(command, result); // 调用IAP 服务程序
OS_EXIT_CRITICAL();
return(result[0]); // 返回状态码
}
这里的FCCLK要根据自身的芯片设置修改,单位是KHz。
2.3 写入扇区函数
/******************************************************************************************
** 函数名称: IAP_COPY
** 函数功能: 复制RAM 的数据到FLASH,命令代码51。
** 入口参数: dst 目标地址,即FLASH 起始地址,以256 字节为分界
** src 源地址,即RAM 地址,地址必须字对其
** no 复制字节个数,为256/512/1024/4096
** 出口参数: IAP 操作状态码
** IAP 返回值(result 缓冲区)
******************************************************************************************/
unsigned long IAP_COPY(unsigned long dst, unsigned long src, unsigned long no)
{
OS_ENTER_CRITICAL();
command[0] = IAP_COPY_RAM_TO_FLASH;
command[1] = dst;
command[2] = src;
command[3] = no;
command[4] = IAP_FCCLK;
iap_entry(command, result);
OS_EXIT_CRITICAL();
return(result[0]); // 返回状态码
}
这里的FCCLK要根据自身的芯片设置修改,单位是KHz。
此外要特别说明,写入扇区的函数不是一次写入整个扇区,而是可以分段重复写入多个位置,比如第一次写入前256个字节,然后再次继续写入1024字节,只需要遵守地址对齐要求以及写入字数为256的倍数即可。此外,在参考资料中写明,保存在内存中的待烧写内容必须是在片内RAM中,在我的应用中所有变量定义都是在RAM中没有问题,如果有片外内存或者使用了USB栈等其他片上空间的话,需要注意这一点。
3 附录
下面是完整的IAP函数文件:
#define iap_entry(a, b) ((void (*)())(0x7ffffff1))(a, b)
#define IAP_PREPARE_SECTOR 50
#define IAP_COPY_RAM_TO_FLASH 51
#define IAP_ERASE_SECTOR 52
#define IAP_FCCLK Fcclk / 1000;//(填写自己的主频)
/******************************************************************************************
** 函数名称: IAP_PREPARE
** 函数功能: IAP 操作缓冲区选择,代码为50。
** 入口参数: start 起始扇区
** end 终止扇区
** 出口参数: IAP 操作状态码
** IAP 返回值(result 缓冲区)
******************************************************************************************/
static unsigned long command[5], result[3];
unsigned long IAP_PREPARE(unsigned long start, unsigned long end)
{
OS_ENTER_CRITICAL();
command[0] = IAP_PREPARE_SECTOR;
command[1] = start;
command[2] = end;
iap_entry(command, result);
OS_EXIT_CRITICAL();
return result[0];
}
/******************************************************************************************
** 函数名称: EraseSector
** 函数功能: 擦除扇区,命令代码52。
** 入口参数: start 起始扇区
** end 终止扇区
** 出口参数: IAP 操作状态码
** IAP 返回值(result 缓冲区)
******************************************************************************************/
unsigned long IAP_ERASER(unsigned long start,unsigned long end)
{
OS_ENTER_CRITICAL();
command[0] = IAP_ERASE_SECTOR; // 设置命令字
command[1] = start; // 设置参数
command[2] = end;
command[3] = IAP_FCCLK;
iap_entry(command, result); // 调用IAP 服务程序
OS_EXIT_CRITICAL();
return(result[0]); // 返回状态码
}
/******************************************************************************************
** 函数名称
『本文转载自网络,版权归原作者所有,如有侵权请联系删除』