正在編寫M128原理與使用指南中的一小節(jié)，請?zhí)嵋庖姾徒ㄗh? 

?cma?發(fā)表于?2004-8-7?04:12? 
5.2?自引導(dǎo)IAP的應(yīng)用設(shè)計 
ATmega128具備引導(dǎo)加載支持的用戶程序自編程功能(In-Sysytem?Programming?by?On-chip?Boot?Program)，它提供了一個真正的由MCU本身自動下載和更新（采用讀/寫同時“Read-While-Write”進行的方式）程序代碼的系統(tǒng)程序自編程更新的機制。利用AVR的這個功能，可以實現(xiàn)在應(yīng)用編程（IAP）以及實現(xiàn)系統(tǒng)程序的遠程自動更新的應(yīng)用。 
IAP的本質(zhì)就是，MCU可以靈活地運行一個常駐Flash的引導(dǎo)加載程序（Boot?Loader?Program），實現(xiàn)對用戶應(yīng)用程序的在線自編程更新。引導(dǎo)加載程序的設(shè)計可以使用任何的可用的數(shù)據(jù)接口和相關(guān)的協(xié)議讀取代碼，或者從程序存儲器中讀取代碼，然后將代碼寫入（編程）到Flash存儲器中。 
引導(dǎo)加載程序有能力讀寫整個Flash存儲器，包括引導(dǎo)加載程序所在的引導(dǎo)加載區(qū)本身。引導(dǎo)加載程序還可以對自身進行更新修改，甚至可以將自身刪除，使系統(tǒng)的自編程能力消失。引導(dǎo)加載程序區(qū)的大小可以由芯片的熔絲位設(shè)置，該段程序區(qū)還提供兩組鎖定位，以便用戶選擇對該段程序區(qū)的不同級別的保護。 
本節(jié)將給出一個實際的的Boot?Loader程序，它可以配合Windows中的超級終端程序，采用Xmodem傳輸協(xié)議，通過RS232接口下載更新用戶的應(yīng)用程序。 
5.2.1?基本設(shè)計思想 
1．????Boot?Loader程序的設(shè)計要點 
Boot?Loader程序的設(shè)計是實現(xiàn)IAP的關(guān)鍵，它必須能過通過一個通信接口，采用某種協(xié)議正確的接收數(shù)據(jù)，再將完整的數(shù)據(jù)寫入到用戶程序區(qū)中。本例Boot?Loader程序的設(shè)計要點有： 
l????采用ATmega128的USART口實現(xiàn)與PC之間的簡易RS232三線通信； 
l????采用Xmodem通信協(xié)議完成與PC機之間的數(shù)據(jù)交換； 
l????用戶程序更新完成后自動轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行； 
l????Boot?Loader程序采用C語言內(nèi)嵌AVR匯編方式編寫，閱讀理解方便，可移植性強，代碼小于1K字。 
2．????Xmodem通信協(xié)議 
Xmodem協(xié)議是一種使用撥號調(diào)制解調(diào)器的個人計算機通信中廣泛使用的異步文件運輸協(xié)議。這種協(xié)議以128字節(jié)塊的形式傳輸數(shù)據(jù)，并且每個塊都使用一個校驗和過程來進行錯誤檢測。如果接收方關(guān)于一個塊的校驗和與它在發(fā)送方的校驗和相同時，接收方就向發(fā)送方發(fā)送一個認可字節(jié)。為了便于讀者閱讀程序，下面簡要說明該協(xié)議的主要特點，有關(guān)Xmoden的完整的協(xié)議請參考其它相關(guān)的資料。 
l????Xmodem的控制字符：<soh>?01H、<eot>?04H、<ack>?06H、<nak>?15H、<can>?18H、<eof>?1AH。 
l????Xmodem傳輸數(shù)據(jù)塊格式：“<soh>?<packNO>?<255-packNO>?<…128個字節(jié)的數(shù)據(jù)塊…>?<cksum>”。其中<soh>為起始字節(jié)；<packNO>為數(shù)據(jù)塊編號字節(jié)，每次加一；<255-packNO>是前一字節(jié)的反碼；接下來是長度為128字節(jié)的數(shù)據(jù)塊；最后的<cksum>是128字節(jié)數(shù)據(jù)的CRC校驗碼，長度為2個字節(jié)。 
l????接收端收到一個數(shù)據(jù)塊并校驗正確時，回送<ack>；接收錯誤回送<nak>；而回送<can>表示要發(fā)送端停止發(fā)送。 
l????發(fā)送端收到<ack>后，可繼續(xù)發(fā)送下一個數(shù)據(jù)塊（packNO+1）；而收到<nak>則可再次重發(fā)上一個數(shù)據(jù)塊。 
l????發(fā)送端發(fā)送<eot>表示全部數(shù)據(jù)發(fā)送完成。如果最后需要發(fā)送的數(shù)據(jù)不足128個字節(jié)，用<eof>填滿一個數(shù)據(jù)塊。 
l????控制字符“C”有特殊的作用，當(dāng)發(fā)送端收到“C”控制字符時，它回重新開始以CRC校驗方式發(fā)送數(shù)據(jù)塊（packNO?=?1）。 
l????每發(fā)送一個新的數(shù)據(jù)塊<packNO>加1，加到OxFF后下一個數(shù)據(jù)塊的<packNO>為零。 
l????校驗方式采用16位CRC校驗(X^16?+?X^12?+?X^5?+?1)。 

5.2.2?源程序代碼 
下面給出的源程序是在ICCAVR中實現(xiàn)的。 
/***************************************************** 
采用串行接口實現(xiàn)Boot_load應(yīng)用的實例 
華東師大電子系?馬?潮?2004.07 
Compiler:????ICC-AVR?6.31 
Target:????Mega128 
Crystal:????16Mhz 
Used:????????T/C0,USART0 
*****************************************************/ 
#include?<iom128v.h> 
#define?SPM_PAGESIZE?256??????????????//M128的一個Flash頁為256字節(jié)(128字) 
#define?BAUD?38400????????????????//波特率采用38400bps 
#define?CRYSTAL?16000000????????????//系統(tǒng)時鐘16MHz 
//計算和定義M128的波特率設(shè)置參數(shù) 
#define?BAUD_SETTING?(unsigned?char)((unsigned?long)CRYSTAL/(16*(unsigned?long)BAUD)-1) 
#define?BAUD_H?(unsigned?char)(BAUD_SETTING>>8) 
#define?BAUD_L?(unsigned?char)BAUD_SETTING 

#define?DATA_BUFFER_SIZE?SPM_PAGESIZE????????//定義接收緩沖區(qū)長度 
//定義Xmoden控制字符 
#define?XMODEM_NUL?0x00 
#define?XMODEM_SOH?0x01 
#define?XMODEM_STX?0x02 
#define?XMODEM_EOT?0x04 
#define?XMODEM_ACK?0x06 
#define?XMODEM_NAK?0x15 
#define?XMODEM_CAN?0x18 
#define?XMODEM_EOF?0x1A 
#define?XMODEM_RECIEVING_WAIT_CHAR?'C' 
//定義全局變量 
const?char?startupString[]="Type?'d'?download,?Others?run?app.\n\r\0"; 
char?data[DATA_BUFFER_SIZE]; 
long?address?=?0; 
//擦除(code=0x03)和寫入(code=0x05)一個Flash頁 
void?boot_page_ew(long?p_address,char?code) 
{ 
????asm("mov?r30,r16\n" 
????????"mov?r31,r17\n" 
????????"out?0x3b,r18\n");????????????//將頁地址放入Z寄存器和RAMPZ的Bit0中 
????SPMCSR?=?code;????????????????//寄存器SPMCSR中為操作碼 
????asm("spm\n");????????????????????//對指定Flash頁進行操作 
}???????? 
//填充Flash緩沖頁中的一個字 
void?boot_page_fill(unsigned?int?address,int?data) 
{ 
????asm("mov?r30,r16\n" 
????????"mov?r31,r17\n"?????????????//Z寄存器中為填沖頁內(nèi)地址 
????????"mov?r0,r18\n" 
????????"mov?r1,r19\n");????????????//R0R1中為一個指令字 
????SPMCSR?=?0x01; 
????asm("spm\n"); 
} 
//等待一個Flash頁的寫完成 
void?wait_page_rw_ok(void) 
{ 
??????while(SPMCSR?&?0x40) 
?????{ 
?????????while(SPMCSR?&?0x01); 
?????????SPMCSR?=?0x11; 
?????????asm("spm\n"); 
?????} 
} 
//更新一個Flash頁的完整處理 
void?write_one_page(void) 
{ 
????int?i; 
????boot_page_ew(address,0x03);????????????????????//擦除一個Flash頁 
????wait_page_rw_ok();????????????????????????????//等待擦除完成 
????for(i=0;i<SPM_PAGESIZE;i+=2)????????????????//將數(shù)據(jù)填入Flash緩沖頁中 
????{ 
????????boot_page_fill(i,?data[i]+(data[i+1]<<8)); 
????} 
????boot_page_ew(address,0x05);????????????????????//將緩沖頁數(shù)據(jù)寫入一個Flash頁 
????wait_page_rw_ok();????????????????????????????//等待寫入完成 
}???????? 
//從RS232發(fā)送一個字節(jié) 
void?uart_putchar(char?c) 
{ 
????while(!(UCSR0A?&?0x20)); 
????UDR0?=?c; 
} 
//從RS232接收一個字節(jié) 
int?uart_getchar(void) 
{ 
????unsigned?char?status,res; 
????if(!(UCSR0A?&?0x80))?return?-1;????????//no?data?to?be?received 
????status?=?UCSR0A; 
????res?=?UDR0; 
????if?(status?&?0x1c)?return?-1;????????//?If?error,?return?-1 
????return?res; 
} 
//等待從RS232接收一個有效的字節(jié) 
char?uart_waitchar(void) 
{ 
????int?c; 
????while((c=uart_getchar())==-1); 
????return?(char)c; 
} 
//計算CRC 
int?calcrc(char?*ptr,?int?count) 
{ 
????int?crc?=?0; 
????char?i; 
???? 
????while?(--count?>=?0) 
????{ 
????????crc?=?crc?^?(int)?*ptr++?<<?8; 
????????i?=?8; 
????????do 
????????{ 
????????if?(crc?&?0x8000) 
????????????crc?=?crc?<<?1?^?0x1021; 
????????else 
????????????crc?=?crc?<<?1;