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单片机ISP、IAP和ICP几种烧录方式的区别

高工
2024-05-06 16:48:25     打赏
单片机ISP、IAP和ICP几种烧录方式的区别



高工
2024-05-06 16:52:07     打赏
2楼

1.ICP(In Circuit Programing)
使用硬件对应厂家的软件以及仿真器都可以烧录程序,目前主流的有JTAG和SWD接口。而ICP编程就是以SWD接口进行的。

执行ICP功能,仅需要三个引脚:RESET、ICPDA、和ICPCK。RESET用于进入或退出ICP模式,ICPDA为数据输入输出引脚,ICPCK为编程时钟输入引脚。用户需要在系统板上预留VDD、GND和这三个引脚。

大致的工作流程:PC上运行的软件(ICP编程工具)通过SWD的接口更新芯片内部APROM、LDROM、数据闪存(DataFlash)和目标用户配置字(Config)

2.ISP(In System Programing)
与ICP不同的是,目标芯片通过USB/UART/SPI/I²C/RS-485/CAN等周边接口的LDROM引导代码去更新芯片的内部APROM、数据闪存(DataFlash)和用户配置字(Config)。

3.IAP(In applicating Programing)
IAP就是通过软件实现在线电擦除和编程的方法。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。

什么是ISP:
用写入器将code烧入,不过,芯片可以在目标板上,不用取出来,在设计目标板的时候就将接口设计在上面,所以叫"在系统编程",即不用脱离系统;

什么是IAP:
在应用编程,有芯片本身(或通过外围的芯片)可以通过一系列操作将code写入,比如一款支持Iap的单片机,内分3个程序区,1作引导程序区,2作运行程序区,3作下载区,芯片通过串口接收到下载命令,进入引导区运行引导程序,在引导程序下将new code内容下载到下载区,下载完毕并校验通过后再将下载区内容复制到2区,运行复位程序,则Iap完成;

应用场合:
ISP 程序升级需要到现场解决,不过好一点的是不必拆机器了;

IAP 如果有网管系统的话,用网管下载一切搞定,人不用跑来跑去

异同
ISP一般是通过单片机专用的串行编程接口对单片机内部的Flash存储器进行编程;
而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。

MCU内部都是首先执行一段独立的Boot代码(这段Boot代码一般是出厂预置,或使用编程器烧录的,通常只有1k或4k,SST通常是占用一块独立的Block,Philips通常是让BootROM地址与其他Flash重叠,以达到隐藏的效果),Boot负责控制擦除程序存储器及给程序存储器编程的代码(或是处理器外部提供的执行代码),然后通过某种与PC计算机的通信方式(如,ether网口),将用户指定的某个在PC上编译完成的MCU可运行的二进制代码文件编程入MCU内的程序存储器。

ISP和IAP的实际使用
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。

简言之:
ISP=>修改MCU 内部数据需要有外部介入;
IAP=>修改MCU 内部数据可以不用外部介入。
二者可以说是数据更新的一种实现机制。
一般具备ISP 功能后,就不要编程器了,而是使用下载线进行编程工作。但是不是说他们就一定不支持编程器了,具体型号具体分析。是否需要仿真器进行仿真和是否具备ISP和IAP没有必然的联系。
只不过具备了IAP功能,可以在MCU内写入监控程序,模拟一个仿真器,当然,这个监控程序是要消耗资源的,和使用硬件的仿真器还有一定的差异。


高工
2024-05-06 17:15:59     打赏
3楼

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