????????}?while(--i); 
????} 
????return?(crc); 
} 
//退出Bootloader程序，從0x0000處執(zhí)行應(yīng)用程序 
void?quit(void) 
{ 
??????uart_putchar('O');uart_putchar('K'); 
uart_putchar(0x0d);uart_putchar(0x0a); 
?????while(!(UCSR0A?&?0x20));????????????//等待結(jié)束提示信息回送完成 
??MCUCR?=?0x01; 
?????MCUCR?=?0x00;????????????????????//將中斷向量表遷移到應(yīng)用程序區(qū)頭部 
?????RAMPZ?=?0x00;????????????????????//RAMPZ清零初始化 
?????asm("jmp?0x0000\n");????????????????//跳轉(zhuǎn)到Flash的0x0000處，執(zhí)行用戶的應(yīng)用程序 
} 
//主程序 
void?main(void) 
{ 
????int?i?=?0; 
????unsigned?char?timercount?=?0; 
????unsigned?char?packNO?=?1; 
????int?bufferPoint?=?0; 
????unsigned?int?crc; 
//初始化M128的USART0 
????UBRR0H?=?BAUD_H;???? 
????UBRR0L?=?BAUD_L;????????????//Set?baud?rate 
????UCSR0B?=?0x18;????????????//Enable?Receiver?and?Transmitter 
????UCSR0C?=?0x0E;????????????//Set?frame?format:?8data,?2stop?bit 
//初始化M128的T/C0，15ms自動重載 
??OCR0?=?0xEA; 
??TCCR0?=?0x0F;???? 
//向PC機發(fā)送開始提示信息 
????while(startupString[i]!='\0') 
????{ 
????????uart_putchar(startupString[i]); 
????????i++; 
????} 
//3秒種等待PC下發(fā)“d”，否則退出Bootloader程序，從0x0000處執(zhí)行應(yīng)用程序 
????while(1) 
????{ 
????????if(uart_getchar()==?'d')?break; 
????????if?(TIFR?&?0x02)????????????????????????//timer0?over?flow 
????????{ 
???????????????if?(++timercount?>?200)?quit();????????//200*15ms?=?3s 
????????????TIFR?=?TIFR|0x02; 
????????} 
????} 
????//每秒向PC機發(fā)送一個控制字符“C”，等待控制字〈soh〉 
????while(uart_getchar()!=XMODEM_SOH)????????//receive?the?start?of?Xmodem 
????{ 
?????????if(TIFR?&?0x02)????????????????????//timer0?over?flow 
????????{ 
????????????if(++timercount?>?67)????????????????????????//wait?about?1?second 
????????????{ 
????????????????uart_putchar(XMODEM_RECIEVING_WAIT_CHAR);????//send?a?"C" 
????????????????timercount=0; 
????????????} 
????????????TIFR=TIFR?|?0x02; 
????????} 
????} 
????//開始接收數(shù)據(jù)塊 
????do 
????{ 
????????if?((packNO?==?uart_waitchar())?&&?(packNO?==(~uart_waitchar()))) 
????????{????//核對數(shù)據(jù)塊編號正確 
????????????for(i=0;i<128;i++)????????????????//接收128個字節(jié)數(shù)據(jù) 
????????????{ 
????????????????data[bufferPoint]=?uart_waitchar(); 
????????????????bufferPoint++;???? 
????????????} 
????????????crc?=?(uart_waitchar()<<8); 
????????????crc?+=?uart_waitchar();????????????//接收2個字節(jié)的CRC效驗字 
????????????if(calcrc(&data[bufferPoint-128],128)==crc)????//CRC校驗驗證 
????????????{????//正確接收128個字節(jié)數(shù)據(jù) 
????????????????while(bufferPoint?>=?SPM_PAGESIZE) 
????????????????{????//正確接受256個字節(jié)的數(shù)據(jù) 
????????????????????write_one_page();????????????//收到256字節(jié)寫入一頁Flash中 
????????????????????address?+=?SPM_PAGESIZE;????//Flash頁加1 
????????????????????bufferPoint?=?0; 
????????????????}???? 
????????????????uart_putchar(XMODEM_ACK);????????//正確收到一個數(shù)據(jù)塊 
????????????????packNO++;????????????????????????//數(shù)據(jù)塊編號加1 
????????????} 
????????????else 
????????????{ 
????????????????uart_putchar(XMODEM_NAK);????????//要求重發(fā)數(shù)據(jù)塊 
????????????} 
????????} 
????????else 
????????{ 
????????????uart_putchar(XMODEM_NAK);????????????????//要求重發(fā)數(shù)據(jù)塊 
????????} 
????}while(uart_waitchar()!=XMODEM_EOT);????????????????//循環(huán)接收，直到全部發(fā)完 
????uart_putchar(XMODEM_ACK);????????????????????????//通知PC機全部收到 
???? 
????if(bufferPoint)?write_one_page();????????????????//把剩余的數(shù)據(jù)寫入Flash中 
????quit();????????????????//退出Bootloader程序，從0x0000處執(zhí)行應(yīng)用程序 
} 

????程序的主體部分采用C高級編寫，結(jié)構(gòu)性好，程序的相應(yīng)部分都給出了比較詳細的注釋說明，讀者非常容易讀懂和理解。下面再對程序做進一步的說明。 
l????函數(shù)“void??write_one_page(void)”?實現(xiàn)了對ATmega128一個Flash頁的完整編程處理。當(dāng)程序從串口正確接收到256個字節(jié)后，（ATmega128一個Flash頁為128個字），便調(diào)用該函數(shù)將其寫入ATmega128一個Flash頁中。函數(shù)先將一個指定的Flash頁進行擦除；然后將數(shù)據(jù)填入Flash????的緩沖頁中，最后將Flash????緩沖頁的數(shù)據(jù)寫入到該指定的Flash頁中（詳細技術(shù)細節(jié)見第二章相關(guān)內(nèi)容的介紹）。 
l????一個Flash頁的擦除、寫入，以及填充Flash緩沖頁的函數(shù)采用內(nèi)嵌AVR匯編完成，在ICCAVR中，寄存器R16、R17、R18、R19用于傳遞一個C函數(shù)的第1、2個參數(shù)（int類型）或第1個乘數(shù)（long類型），具體參考ICCAVR應(yīng)用說明。 
l????函數(shù)“void?quit(void)”的用途是退出Bootloader程序，從Flash的0x0000處執(zhí)行用戶的應(yīng)用程序。在執(zhí)行強行跳轉(zhuǎn)指令“jmp?0x0000”前，對寄存器MCUCR的操作是將中斷向量地址遷移回應(yīng)用程序區(qū)的頭部，因為在ICCAVR環(huán)境中編譯Bootloader程序時，其自動把中斷向量地址遷移到了Bootloader區(qū)的頭部。為了保證能正確執(zhí)行用戶的程序，在跳轉(zhuǎn)前需要把中斷向量地址遷再移回應(yīng)用程序區(qū)的頭部。 
l????在這段Bootloader程序中使用的硬件資源為T/C0和USART0，用戶在編寫其應(yīng)用程序時，應(yīng)首先對這兩個硬件資源相關(guān)的寄存器重新做初始化。 
l????Bootloader程序占具并住留在Flash的最高1K字空間內(nèi)，因此實際的應(yīng)用程序空間為63K字（126K字節(jié)），所以用戶編寫的應(yīng)用程序不得超出126K字節(jié)。同時應(yīng)將ATmega128的熔絲位BLB12、BLB11的狀態(tài)設(shè)置為“00”，禁止SPM和LPM指令對Bootloader區(qū)的讀寫操作，已確保Bootloader程序不被改寫和擦除。 
5．2．3?IAP的實現(xiàn)與應(yīng)用 
1．????Bootloader程序的編譯與下載 
首先在ICCAVR中新建一個工程項目，并按照生成Bootloader程序代碼的要求進行正確的設(shè)置。打開Project?–>?Options的Compiler?Options設(shè)置選項窗口，見圖5.1： 
l????在Device?Configration欄中選定器件ATMega128； 
l????選定Use?RAMPZ/ELPM項（ATMega128的Flash?>?64K字節(jié)）； 
l????Program?Type選定為Boot?Loader； 
l????Boot?Size選擇1K?Words。 


圖5.1?在ICCAVR中編寫B(tài)ootloader程序的編譯屬性設(shè)置 

正確設(shè)置好編譯選項后輸入C的源代碼，然后編譯生成.HEX的下載代碼程序。 
在下載HEX文件前還要對ATmega128芯片的熔絲位進行正確的配置： 
l????配置M103C熔絲位，使芯片工作于ATmega128方式； 
l????配置BOOTSZ1和BOOTSZ0熔絲位，設(shè)定BOOTLOADER區(qū)的大小為1024個字，起始首地址為0xFC00； 
l????配置BOOTRST熔絲位，設(shè)定芯片上電起動從BOOTLOADER區(qū)的起始地址處開始，既每次RESET復(fù)位后從0xFC00處執(zhí)行Bootloader程序； 
l????下載Bootloader程序的HEX文件； 
l????配置LB2和LB1熔絲位，加密程序； 
l????配置BLB12和BLB11熔絲位，對BOOTLOADER區(qū)進行安全鎖定。 
特別注意的是，以上對芯片熔絲位的配置以及Bootloader程序的下載，需要由ISP、或JTAG、或并行方式實現(xiàn)，既要實現(xiàn)IAP，首先還需要使用一次非IAP的編程方式來建立IAP的應(yīng)用環(huán)境。 

2．????IAP應(yīng)用 
當(dāng)你按照上面的方法將Bootloader程序下載完成后，就可以使用它來下載你的應(yīng)用程序了。具體操作如下。 
l????編寫你的應(yīng)用程序，編譯生成HEX文件； 
l????使用HEX2BIN.EXE轉(zhuǎn)換程序，將HEX文件轉(zhuǎn)換成BIN文件； 
l????使用普通的RS232電纜將PC機的串口與ATmega128的串口連接； 
l????打開WINDOWS中的超級終端軟件，正確設(shè)置COM口的參數(shù)：38400，1，8，無，2，無（使用2位停止位提高通信可靠性）； 
l????ATmega128上電，在PC超級終端收到“Type?'d'?download,?Others?run?app.”的Bootloader程序啟動的提示詳細； 
l????3秒鐘內(nèi)在PC上按下“d”鍵，通知Bootloader程序轉(zhuǎn)入接收數(shù)據(jù)并更新應(yīng)用程序的處理。3秒鐘內(nèi)沒有按“d”鍵，PC超級終端收到“OK”提示，Bootloader程序退出，自動轉(zhuǎn)入執(zhí)行芯片內(nèi)原有的用戶應(yīng)用程序（如果有的話，否則再次啟動Bootloader程序）； 
l????當(dāng)PC超級終端收到“C”（一秒鐘一個），說明Bootloader程序轉(zhuǎn)入接收數(shù)據(jù)和更新應(yīng)用程序的處理流程，正在等待PC下發(fā)數(shù)據(jù)； 
l????在PC超級終端上的工具欄中選擇“傳送->發(fā)送文件”，在發(fā)送文件窗口選擇協(xié)議“Xmodem”，文件欄中選定要下載應(yīng)用程序的BIN文件，單擊發(fā)送按鈕； 
l????此時出現(xiàn)文件發(fā)送窗口，顯示文件發(fā)送的過程和進度，以及是否出錯； 
l????當(dāng)文件全部正確發(fā)送完成后，PC超級終端收到“OK”提示，Bootloader程序退出，自動轉(zhuǎn)入執(zhí)行剛更新的用戶應(yīng)用程序。 
在ATmega128中燒入這樣一個Bootloader程序，建立了IAP后，最基本的開發(fā)AVR的環(huán)境就簡化成“PC+RS232電纜+目標板”。讀者在掌握了Bootloader程序編寫的原理后，可以編寫自己的Bootloader程序，實現(xiàn)系統(tǒng)程序的自動遠程網(wǎng)絡(luò)更新等應(yīng)用。 
AVR的BOOTLOADER功能同其它一些芯片不同，它的BOOTLOADER程序沒有固化（固定）在芯片內(nèi)部（出廠為空），而是需要由用戶設(shè)計實現(xiàn)（實際上，你第一次下載BOOTLOADER程序還必須使用其它的方式編程，如ISP、JTAG等），因此對一般的用戶掌握起來有一定的困難，不如一些其它芯片的固化IAP使用方便。但對高手來講，可以根據(jù)實際需要編寫高級、高效、專用的BOOTLOADER程序，如從一個U盤讀取數(shù)據(jù)，更新用戶的應(yīng)用程序；編寫一個時間炸彈，或?qū)τ脩舻拿艽a進行驗證，10次不對則將系統(tǒng)程序銷毀等等。簡單意味著使用方便，但靈活和適應(yīng)性差，而靈活性需要你具備更高的能力去駕馭它。可能會有一天，在單片機的系統(tǒng)上也出現(xiàn)了“病毒”程序，其原因就是使用了固化的BOOTLOADER程序。由于固化（固定）的程序采用規(guī)定公開（開放）的接口，那么用一個帶“病毒”的應(yīng)用程序更新原來的應(yīng)用程序也就輕而易舉了。