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ISP IAP的工作原理和应用介绍

菜鸟
2019-01-22 15:44:47    评分

1  ISP和IAP的工作原理
ISP的实现相对要简单一些,一般通用做法是内部的存储器可以由上位机的软件通过串口来进行改写。对于单片机来讲可以通过SPI或其它的串行接口接收上位机传来的数据并写入存储器中。所以即使我们将芯片焊接在电路板上,只要留出和上位机接口的这个串口,就可以实现芯片内部存储器的改写,而无须再取下芯片。

IAP的实现相对要复杂一些,在实现IAP功能时, 单片机内部一定要有两块存储区,一般一块被称为BOOT区,另外一块被称为存储区。单片机上电运行在BOOT区,如果有外部改写程序的条件满足,则对存储区的程序进行改写操作。如果外部改写程序的条件不满足,程序指针跳到存储区,开始执行放在存储区的程序,这样便实现了IAP功能。

IAP技术是从结构上将Flash存储器映射为两个存储体,当运行一个存储体上的用户程序时,可对另一个存储体重新编程,之后将控制从一个存储体转向另一个;

ISP的实现一般需要很少的外部电路辅助实现,而IAP的实现更加灵活,通常可利用单片机的串行口接到计算机的RS232口,通过专门设计的固件程序来编程内部存储器。 ISP和IAP很相似,都是不需要把芯片从板子上拔出来,就达到了用PC-MCU的编程接口(JTAG、串口、双绞线、SPI等)搞定新版本的升级的目的。

ISP有4种触发方式:

            1.由外部硬件电路:如VDD保持高电平,给RST连续3个脉冲;
            2.检测状态位:如ISPEN,为0时PC指针从0000H开始执行;为1时,通过“引导向量”计算出“ISP代码”的位置。每次复位后都会检测该状态位; 
            3.中止控制符信号触发芯片复位:中止控制符信号就是指在异步串行口的接收脚上出现长 达一帧长度的低电平,这里一帧的长度与异步串行口的工作模式有关。
            4.直接调用ISP:用户程序也可以调用,但是很危险。
IAP的实现

            通常在用户需要实现IAP功能时,即用户程序运行中作自身的更新操作,需要在设计固件程序时编写两个项目代码,第一个项目程序不执行正常的功能操作,而只是通过某种通信管道(如USB,USART)接收程序或数据,执行对第二部分代码的更新;第二个项目代码才是真正的功能代码。这两部分项目代码都同时烧录在User Flash中,当芯片上电后,首先是第一个项目代码开始运行,它作如下操作:
                    1)检查是否需要对第二部分代码进行更新
                    2)如果不需要更新则转到4)
                    3)执行更新操作
                    4)跳转到第二部分代码执行
          第一部分代码必须通过其它手段,如JTAG或ISP烧入;第二部分代码可以使用第一部分代码IAP功能
          烧入,也可以和第一部分代码一道烧入,以后需要程序更新是再通过第一部分IAP代码更新。
         对于STM32来说,因为它的中断向量表位于程序存储器的最低地址区,为了使第一部分代码能够 
           正确地响应中断,通常会安排第一部分代码处于Flash的开始区域,而第二部分代码紧随其后。
        在第二部分代码开始执行时,首先需要把CPU的中断向量表映像到自己的向量表,然后再执行其他的操作。
        如果IAP程序被破坏,产品必须返厂才能重新烧写程序,这是很麻烦并且非常耗费时间和金钱的。针对这样的需求,STM32在对Flash区域实行读保护的同时,自动地对用户Flash区的开始4页设置为写保护,这样可以有效地保证IAP程序(第一部分代码)区域不会被意外地破坏。

2  ISP和IAP的优点
    ISP技术的优势是不需要编程器就可以进行单片机的实验和开发,单片机芯片可以直接焊接到电路板上,调试结束即成成品,免去了调试时由于频繁地插入取出芯片对芯片和电路板带来的不便。
   IAP技术是从结构上将Flash存储器映射为两个存储体,当运行一个存储体上的用户程序时,可对另一个存储体重新编程,之后将程序从一个存储体转向另一个。
   ISP的实现一般需要很少的外部电路辅助实现, 通常可利用单片机的串行口接到计算机的RS232口,通过专门设计的固件程序来编程内部存储器;

   而IAP的实现更加灵活,可以通过现有的INTERNET或其它通讯方式很方便地实现远程升级和维护。





关键词: ISP     IAP    

管理员
2019-01-23 09:40:34    评分
2楼

谢谢楼主分享


专家
2019-01-23 10:42:04    评分
3楼

这两个东西都是超级实用的


工程师
2019-02-14 18:26:33    评分
4楼

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