基于LPC2378的IAP功能实现配变监测终端程序远程更新的解决方案

本文采用Philips公司的32位微处理器LPC2378进行配变监测终端的开发，并利用该芯片自带的IAP功能实现了终端程序的远程更新。为了降低通信流量和终端的存储空间，本文还将LZW压缩算法应用到程序更新中。1 LPC2378芯片介绍LPC2378是一款基于ARM7TDMI-S的32位处理器。它具有512 KB的片内Flash程序存储器、32 KB的静态RAM(SRAM)，以及在系统编程(In-System Programming，ISP)和在应用编程(In-Application Program-ming，IAP)功能。由于程序对内存需求比较大，所以外扩了一片64 KB的SRAM。通常，程序的下载可通过3种方式实现：①采用嵌入式实时操作系统。该方法加大了系统对存储容量的要求，增加了硬件和软件成本。②采用增加外控制烧录系统的方法。该方法同样增加了系统的复杂度和成本，且降低了系统本身的可靠性。③采用IAP技术。该方法充分利用芯片本身的功能，不增加外围器件，是一种最佳的实现方案。1.1 LPC2378的FIash扇区IAP命令以“扇区”为单位进行操作，操作时需要指定扇区号。LPC2378的扇区分布如表1所列。IAP、ISP和RealMonitor程序都位于Boot区，Boot区位于地址0x000TE000～0x0007FFFF处。IAP命令不允许对Boot扇区执行写／擦除／运行操作。1.2 LPC2378的IAP功能IAP程序是Thumb代码，位于地址0x7ffffff1。IAP功能可用下面的C代码来调用。定义IAP程序的入口地址：# define IAP_ENTER_ADR 0x7ffffff1定义函数类型指针：Typedef void(* IAP)(uint32[ ]，uint32[ ])IAP iap_entry；设置函数指针：Iap_entry=(IAP) IAP_ENTER_ADR；使用下面的语句来调用IAP：Iap_entry(command，result)；IAP功能主要通过调用iap_entry()函数来实现。IAP命令和定义的函数如表2所列。在进行片内Flash修改时，首先需要读取器件的ID和Boot代码命令版本；确认无误后，选择准备编程的扇区；然后擦除扇区并执行扇区查空，将RAM内容复制到Flash中；最后进行RAM内容与Flash的比较，检查是否复制成功。2 远程更新的实现2.1 程序分区软件开发采用ADS1.2集成开放环境。ADS全称为ARM Developer Suite，是ARM公司推出的ARM集成开发工具。在ADS链接选项ARM Linker中选择Scattered方式后，通过修改．scf文件可以将程序编译成应用程序和更新程序两部分。其中，应用程序占用0～21扇区，用于实现终端的功能；更新程序占用22～27扇区，在终端出厂后不再进行修改。当进行程序更新时，利用IAP功能对应用程序部分进行擦除改写，以实现终端应用程序的更新。链接用的．scf文件定义如下：在．scf文件中，RO表示程序代码数据内容，RW和ZI表示该程序部分中定义的通用数据变量和需进行零初始化的数据变量。ROM_MAIN部分主要包括应用程序部分和其定义的数据。ROM_EXEC是应用程序的代码区域，位于片内Flash，地址从0开始。IRAM中是程序运行的堆栈，位于片内RAM中。ERAM是应用程序定义的数据变量，位于片外RAM中。LOADER部分是更新程序的代码区域，位于片内Flash，地址从0x78000开始。程序编译、链接完成后，ADS会生成两个名为ROM_MAIN和LOADER的十六进制文件。在需要程序更新时，主站将完成二进制提取的ROM_MAIN文件通过有线或无线的方式发送给终端，终端全部收到后调用更新程序进行程序更新。但由于提取完的二进制文件仍然比较大，需要对其进行压缩，以降低通信费用。

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