ATMega48的Bootloader的软件实用方法

1、atmega48的bootloader的软件实用方法是公司推出的第一款真正意义上的risc结构8位，具有先进的命令集及单时钟周期命令执行时光，数据吞吐率可高达1，其性能显然优于其他类型8位单片机。作为avr主流产品，mega系列的无数产品(mega8megal6mega32mega8535等)在硬件上都支持boot-loader功能。这样可灵便运行boot区程序，实现在应用编程(iap)及一些高级应用，如系统智能升级，密码校验自庇护，远程系统更新等。但有很高性价比的mega48在硬件上却不支持bootloader功能。因此，本文针对mega48首次提出两种软件实现bootloader的办法：跳

2、转保存法和倒置法。1 atmega48 bootloader的软件实现办法mega48在硬件上不支持bootloader功能，不能像其他产品那样通过编程来设置相应的熔丝位以实现bootloader，只能通过软件来实现。在mega48上实现bootloader的关键在于通过软件实现程序存储器空间划分。复位后，boot区获得mcu控制权，自编程结束后mcu控制权返还给app区.以下将具体介绍本文提出的两种新办法。1.1 跳转保存法本办法的核心在于跳转和保存，因此命名为跳转保存法。跳转指上电后mcu跳转至boot区，mcu控制权被boot区获得。保存指对app区程序复位地址的保存，惟独保存了该地址才

3、干保证mcu控制权正常返还给app区。跳转保存法采纳普通分区方式，即app区位于程序存储器空间的低地址处，boot区在高地址处。因本文用法的上位机软件为avrosp，boot区需占用1 kb。此外，因为atmega48不支持通过熔丝位修改程序的复位向量，故需多划分给boot区4个页面大小的空间。为提高程序的可移植性，可用法预定义语句来划分boot区大小，详细实现如下：define pagesize 64每个页面由64个字节组成define app_pages (4*1024pagesize) - (1*1024+256)pagesize)app区的页面数define app_end app_p

4、ages*pagesizeapp区共占用的字节数在编译过程中，因为iccavr编译器只支持标准的boo了区大小设置，即25651210242048 kb。故用法下面办法定义boot区大小；pragma text：mytextvoidboot()pragma text；text编译过程中，在projectoptionstarget的other options中，添加“-bmytext；0x?”，其中0x?为boot区开头的地址。这样就可以按照实际需要设定boo了区大小。这对于囫囵程序空间惟独4 kb的atmcga48来说，是十分适合的。程序详细流程1所示。1所示，boot区程序块的第一步就是读取

5、eeprom中的app区原复位地址，以便单片机在执行boot区程序条件不成立时，跳转到app区执行程序。eeprom_read(0xfe，appreset)；当执行boot区程序条件成立时，单片机将执行boot区程序来更新app区中的内容。这里特殊要注重对即将更新到app区内程序复位地址的处理：保存该程序中复位地址到ram中，并修改该地址为boot区人口地址。这个工作必需在页面填充前完成，否则在更新后，单片机复位运行不会首先跳转到boot区。if(address=o)appreset=data；data=bootreset； boot区的入口bootreset=0x1300boot区程序块最后

6、一步是对app区程序复位地址的保存。惟独通过上电复位才干移交mcu控制权给app区，这将导致ram被清零。为了保存ram中的原app区程序复位地址，需上电复位前，将这个地址保存到eeprom中。eeprom_write(oxfe，appreset)；值得一提的是，在第一次运行时，程序并不能挺直跳转到boot区首地址，所以第一次运行时，app区内容应为空。这样，当单片机上电运行时，程序指针(pc)会自增向下运行到第一句可执行代码，即boot区中的首行代码。同样，第一次运行时也不行能读取出正确的返回app区的入口地址(取出值为0xff)，所以第一次运行时必需保证执行boot区程序条件成立，否则将无

7、法正确跳回到app区。惟独执行了boot区程序，才干写入正确的app返回地址到eeprom中，从而为以后的运行做好预备。跳转保存法遵循了bootloader的常规实现流程，但它的mcu控制权交接处理比较复杂，下文将提到的倒置法就很好地解决了这个问题。1.2 倒置法普通来说，程序存储区的上部为npp区，下部为boot区，这也是常规办法所实行的分区办法。这种分区办法由支持bootloader功能的芯片程序存储区中rww和nrww的划分方式所打算的。针对mega48，它的程序存储区没有rww区和nrww区之分，spm命令可以在囫囵flash区中执行，所以大可不必拘泥于普通逻辑，彻低可以把app区和b

8、oot区倒置，即把程序存储区的上部划分为boot区，下部划分为app区。本文中将这种分区办法称为倒置分区办法。倒置法背弃了常规分区形式，创新地采纳倒置分区法对程序存储区举行分区。这样，在每次上电后，boot区自动获得mcu控制权，而不需修改和保存用户程序复位向量，这比跳转保存法简便。boot区大小划分仍用法预定义语句，详细实现如下：define pagesize 64define app_pages(4096pagesize)-(1024pagesize)define app_end app_pages*pagesize在对app区程序编译时，编译器的配置办法类似于常规办法中对boot区程序编

9、译时的配置倒置法流程2所示。2所示，当执行boot区程序条件不成立时，程序跳转至app区入口处，该地址是固定的(4096"1024)。详细实现如下：asm(“jmp 0x0c00n”)；跳转到app区开头执行需要注重的是，中断向量空间在程序存储器的低地址上，这正巧位于boot区中，故为了增强app区和b00t区两部分程序的自立性，可在app区中人为构建除复位向量以外的其他中断向量空间。在自编程过程中，实施页写入时，不是按常规办法的挨次从第一个页开头更新，由于需更新的是app区所在的页面，而不是boot区所在的，所以要从app区所在的页面处开头更新。倒置法打破了常规的分区模式，大大简化了对mcu控制权的处理，但其页面更新处理较为繁琐。跳转保存法则因沿袭了常规处理方式，所以页面更新无需做特殊处理，并能很好地兼容硬件实现bootloader的程序。用户可以按照实际需要来挑选办法。2 硬件测试原理图及结果调试硬件原理图3所示。图3中的isp接口是用来完成第一次非bootloadcr的编程方式，从而建立bootloader的应用环境。这以后的每次编程均可以通过串口挺直完成，不需要任何其他设备。在本文中用法的编译环境为iccavr demo版，通过用法avr单片机的井口下载线完成b