STR75x Flash 烧写器的设计.doc
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1、精品论文推荐STR75x Flash 烧写器的设计杨亚克,卢珞先 武汉理工大学信息工程学院,武汉 (430070) E-mail:摘要:本文主要分析了 STR75x 的系统内存启动模式的特性,在此模式下 CPU 通过执行内 部 Boot 来提供基本功能支持内部 Flash 的烧写。根据此特性用 Visual C+设计了相应的烧 写软件,以图型化的界面操作,为开发者提供一种简单,经济,快速的烧写工具。关键词:STR75x,系统内存启动模式,Visual,C+中图分类号:TP3111.引言在嵌入式系统的开发过程中,最后调试通过的程序都要固化在 Flash、ROM 等非易失性 存储器件中,使之能在系
2、统掉电之后还能保存以便于下次启动系统时执行,所以对 Flash 等器件的烧写是嵌入式开发中必不可少的环节。STR75x 是意法半导体公司最新推出的基于 ARM7TDMI-S 核的 32 位 RISC CPU。它内部集 成了 Flash、SMI、USB、CAN、ADC 等外设和许多创新技术,使得它成为真正的通用型微控制 器,适合于多种应用。对 STR75x 系列的芯片内部集成 Flash 的烧写方式有以下三种: (1) 通过仿真器 J-LINK 烧写(2) 用在线编程 IAP 方式烧写(3) 在系统内存启动模式下通过串口烧写第一种方式的 J-LINK 仿真器价格大概在 2000 人民币左右,价格
3、较高,增加了开发成本。 第二种方式需要外接 JTAG 器件,同时还要通过 IAP 方式在应用程序中实现 Flash 的烧写, 增加了开发难度。第三种方式通过内部固化 Boot 进行引导,实现串口与 CPU 的通信来完成 Flash 的烧写,不需要增加额外的硬件。本设计主要针对第三种烧写方式。由于 Visual C+ 功能强大和应用灵活,对涉及硬件的通信编程支持较好,所以采用其开发 Flash 烧写器实现 图形化的操作界面,大大简化了烧写操作。2.STR75x 的系统内存启动模式STR75x 内部 Flash 尚未烧写时,它可以通过系统内存启动模式来启动。当 STR75x 的 启动引脚如下配置时
4、,它进入系统内存启动模式。BOOT0 = 1BOOT1= 0STR75x 在系统内存启动模式的下设置如表 1 所示2。它的内部集成 Flash 的 Bank0 区域存放着系统 bootloader,这是芯片制造商在芯片出厂 时就固化在内部 Flash 中的一段启动代码。bootloader 提供一些命令支持可以使开发者通过 串口对其内部 RAM 和 Flash 进行读、写或者读写保护的操作,这些命令的描述如表 2 所示。 STR75x Reset 之后进入系统内存启动模式,在此模式下,boot 代码段会由 CUP 自动搬移到 RAM 中执行以初始化 CPU 和 UART。它的执行空间为 16K
5、 RAM 中的最后 4K(from0x40003000 to 0x40003FFF),因此当用户的应用程序在 RAM 中执行时,实际可用空间为 12K (from 0x40000000 to 0x40002FFF)。- 5 -表1 str57x 在系统内存启动模式下的设置情况特性/外围设备状态描述指令集设置THUMB16 位长度的 THUMB 指令CPU 模式特权模式所有 IRQ 中断使能,FIQ 屏蔽输入时钟内部时钟振荡器允许时钟频率为 2 到 10MHzUART0_RX 引脚输入引脚UART0 接收UART0_TX 引脚输出引脚UART0 发送UART0 寄存器Default仅设置 UAR
6、T Boot3.Flash 烧写操作及相应的软件设计在 CPU 进入系统内存启动模式后,系统 bootloader 会初始化 UART,其初始化设置为 8 位数据位,无校验位和 1 位停止位1。CPU 内部定时器会自动检测串口波特率,实现波特率 的自适应。UART 初始化完毕后,内部 Boot 开始等待接收串口发送的命令字。根据不同的 操作通过上位机向串口发送不同的命令字(具体见表 2)。本设计主要功能是完成 STR75x 内部 Flash 的烧写,所以在此重点分析 Write Memory 命令的实现。表2 bootloader 支持的命令描述命令命令代码命令描述Get0x01获得系统内存版
7、本和读保护使能或者禁止的次数Read Memory0x11读取用户指定起始地址的256个字节Go0x21跳找用户指定地址开始执行代码Write Memory0x31在用户指定地址写256字节到RAM或者FlashErase0x43擦除一块或者所有Flash块Write Protection0x63对需要保护的Flash块永久写保护使能Write Unprotection0x71对所有Flash块临时禁止写保护Readout Permanent Protect0x82永久性使能读保护Readout Temporary Unprotect0x91临时禁止读保护Readout Permanent U
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