許多應用系統(tǒng)中都需要進行程序代碼升級,如果程序代碼在外部Flash存儲器中,實現(xiàn)程序代碼升級可以對外部Flash直接操作。但對于在單片機內(nèi)部的一些系統(tǒng)程序代碼,就要求此單片機支持IAP(In-Application-Programming)功能。本文即介紹此情況下的ISP(In-System-Programming)程序設計方法,以及在SST和STC單片機上的具體實現(xiàn)。

1 ISP實現(xiàn)基本結(jié)構(gòu)

ISP的實現(xiàn)方式有很多種,但大致都遵循圖1所示流程。

圖1

其中,判斷用戶ISP選擇,一般有以下幾種方式。

(1) 連接計算機系統(tǒng),由系統(tǒng)的命令選擇

進入用戶ISP選擇判斷時,先由單片機發(fā)送特定特征數(shù)據(jù),然后等待命令數(shù)據(jù),如果在一定的時間內(nèi),接收到計算機系統(tǒng)發(fā)出的選擇命令則進入用戶代碼升級,否則直接跳轉(zhuǎn)到用戶代碼執(zhí)行。

(2) 由用戶板上的跳線選擇

　　一般利用單片機空余的端口,設計一個代碼升級選擇跳線。進入用戶ISP選擇判斷時,單片機可以直接根據(jù)此端口的狀態(tài)判斷進入用戶代碼升級還是直接跳轉(zhuǎn)到用戶代碼執(zhí)行。

(3) 由用戶板操作功能選擇

　　在用戶板的功能菜單或功能組合中,允許用戶選擇代碼升級功能,同時,在外部存儲器中存放相應的標志。當選擇代碼升級功能時,在外部存儲器中寫入特定數(shù)據(jù),然后程序復位。進入用戶ISP選擇判斷時,判斷外部存儲器中的數(shù)據(jù),如果符合條件則進入用戶代碼升級,否則直接跳轉(zhuǎn)到用戶代碼執(zhí)行。

2 IAP程序設計

　　目前,許多單片機都支持IAP功能,一般這些單片機內(nèi)部都包含兩個Flash塊,在一塊Flash中運行的程序可對另一塊Flash進行擦除和重新編程。一般都將ISP程序存放在容量較小的一塊Flash中(Block1),而將用戶代碼存放在容量較大的一塊Flash中(Block0)。Block1中的ISP程序對Block0中的用戶代碼進行擦除和重新編程。

　　下面以兩種51系列兼容的Flash單片機為例,介紹IAP的程序設計。一種是SST89C54,另一種是STC89C516RD。

(1) SST89C54相關(guān)特性

　　SST89C54內(nèi)部有20KB(16KB+4KB)程序存儲器,統(tǒng)一編址。Block0為0000H～3FFFH;Block1為F000H～FFFFH。Block1可以選擇映射到0000H地址開始的1KB/2KB/4KB程序區(qū)。

(2) STC89C516RD相關(guān)特性

　　SST89C516RD內(nèi)部有72KB(64KB+8KB)程序存儲器。Block0為0000H～FFFFH,Block1可以選擇映射到0000H地址開始的8KB程序區(qū)(上電復位缺省為地址映射)。