一種基于實時MCU的軟件引導固化方法與流程

本發明屬于飛行器制導控制技術領域，涉及一種基于TMS320F28335芯片實時MCU(微處理器)的可實現固化和引導應用軟件運行的方法。

技術背景

TMS320F28335是TI公司的一款具有強大的控制和信號處理能力的32位浮點型數字信號處理器，工作主頻最高150MHz，片內具有256K×16Bit的FLASH存儲器、34K×16Bit的SARAM，8K×16Bit的引導ROM，具有精度高、成本低、功耗小，外設集成度高、數據和程序存儲量大等優點，可廣泛應用于控制及通信等領域。目前，武器系統信息化程度越來越高，為了保證作戰系統的可靠、穩定、高效，相應的研發模式也在不斷的向模塊化、組件化、系列化轉變，這就要求各個分部件具有較高的運算處理能力，TMS320F28335因此可以在各制導控制分部件系統上得到廣泛應用。

一般情況下，武器系統各部件產品研制過程中，對開發的DSP嵌入式設備軟件的更新和維護也越來越頻繁，當進行軟件升級時，要擦除芯片內容并重新燒寫新的程序代碼和數據，通常使用TI公司的CCS燒寫插件并通過仿真器JTAG口對片上FLASH進行編程的方法。該傳統更新方式雖簡單易用，但一般只在程序開發和調試階段使用，而在全彈聯調及維護階段時需將分部件從彈體上拆除取下設備、連接 仿真器存在較大困難，過程復雜繁瑣且容易產生隱患，極大阻礙了武器系統的整體發展。本發明的可用于固化和引導應用軟件在TMS320F28335MCU上運行。

技術實現要素：

本發明的目的：提供了一種有效可行的軟件引導固化方法，固化和引導應用軟件在TMS320F28335MCU上運行，解決應用軟件在線升級需拆卸設備的難點，實現通過外部通訊接口完成應用軟件上傳固化，并在微處理器通電后引導運行固化的應用軟件。

本發明實現方法：

一種基于實時MCU的軟件引導固化方法，包括如下步驟：

步驟1、進行引導固化軟件和應用軟件在FLASH中的地址規劃分配；

步驟2、設定MCU啟動時運行引導固化軟件；

步驟3、引導固化軟件判斷是否需要進行FLASH燒寫來更新應用軟件，如果不需要，進行步驟8，如果需要，進行步驟4；

步驟4、判斷與PC機串口是否成功握手，如果不成功，進行步驟步驟8，如果成功，進行步驟5；

步驟5、將從PC機串口發來的新的應用程序代碼接收至片上RAM；

步驟6、將新的應用程序代碼燒寫至FLASH，進行更新；

步驟7、燒寫完畢，結束本方法；

步驟8、啟動應用軟件，結束本方法。

在步驟6中，調用FLASH28x_API庫進行FLASH燒寫。

在步驟1中，分配FLASH中的Sector A，32K×16Bit空間用于存儲引導固化軟件可執行文件；分配FLASH中空間Sector C、Sector D、Sector E用于應用軟件可執行文件；分配FLASH中剩余空間作為備用空間存儲數據。

本發明的優點：滿足使用TMS320F28335為MCU的系統在線升級應用軟件和引導應用軟件的需求，軟件升級時不需對系統進行拆卸，提高了軟件升級能力和設備的可靠性及簡化維護流程。

附圖說明

附圖1為軟件FLASH扇區地址空間分配；

附圖2為跳轉到FLASH存儲器引導模式流程圖；

附圖3為軟件流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實例對本發明做進一步的說明：

本發明屬于飛行器制導控制技術領域，涉及一種基于TMS320F28335芯片實時MCU(微處理器)的可實現固化和引導應用軟件運行的引導固化方法。

目的是通過本引導固化軟件，實現固化和引導應用軟件在TMS320F28335實時MCU系統上。本發明利用TMS320F28335MCU 內部存儲器的分頁分配管理技術，設計一種引導固化方法，實現引導固化軟件和應用軟件的物理空間分配和使用，完成應用軟件的固化升級及引導運行。

基于TMS320F28335MCU芯片內部256K×16Bit的FLASH存儲器、8K×16Bit的引導ROM，將其分為不同的頁進行操作，通過對這些內部存儲器的分頁分配管理，實現引導固化軟件和應用軟件的物理空間分配和使用。

TMS320F28335芯片采用從FLASH啟動方式運行軟件。FLASH啟動的復位入口地址是固定的，通過在此地址寫入轉移指令，跳轉到引導固化軟件的程序入口地址，實現引導固化軟件的引導運行。

在固化軟件運行后，利用重定位技術，將應用軟件的程序入口地址固定在內存分配的地址，引導固化軟件運行引導應用軟件功能時，通過轉移指令跳轉到應用軟件的程序入口地址，從而實現應用軟件的引導運行。即首先啟動固化軟件，然后引導應用軟件運行。

在應用軟件不需要運行時，既可以引導固化軟件的固化程序代碼功能，是通過外部通訊口將從上位機接收到的程序代碼數據燒寫在TMS320F28335芯片的內部FLASH對應空間上，覆蓋原有的應用軟件。

引導固化軟件和應用軟件分別固化在各自分配的不同FLASH空間。

具體實現過程中，本發明首先進行引導固化軟件和應用軟件在FLASH中的地址規劃分配，TMS320F28335MCU芯片內部256K×16Bit的FLASH存儲器扇區地址分配如附圖1所示，其中分配FLASH 中的Sector A(32K×16Bit)空間用于存儲引導固化軟件可執行文件；分配FLASH中空間Sector C、Sector D、Sector E用于應用軟件可執行文件；分配FLASH中剩余空間作為備用空間存儲參數等其它數據等。根據存儲器的規劃分配，TMS320F28335系統每次上電復位后，首先采用跳轉到FLASH存儲器引導模式運行引導固化軟件，如附圖2所示。然后引導固化軟件程序判斷是否需要重新燒寫FLASH，如果需要，則將上位機通過外部串口發送的新的目標代碼燒寫自TMS320F28335應用軟件在FLASH中的指定扇區，對與應用軟件進行更新，如果不需要，則繼續執行原有用戶目標代碼，跳轉到應用軟件的程序入口地址最終引導應用軟件運行，如圖3所示。

本發明的關鍵點在于把收到的應用軟件程序,用已固化的引導固化軟件燒寫至FLASH。

已固化的引導固化軟件必須存儲于FLASH內指定扇區,這個扇區不允許擦除和更改,完全獨立于用戶應用程序的存儲區域。FLASH內已固化的引導固化軟件和用戶應用程序的區域劃分可以通過.cmd文件解決。

該引導固化方法的應用，解決了TMS320F28335系統在線升級應用軟件和引導應用軟件需對系統進行拆卸的難點，是實現軟件升級的重要環節。附圖2是該技術的軟件流程圖，標號1、2、3是該技術的3個關鍵點。關鍵點1：使用TMS320F28335芯片默認引導方式“Jump to Flash”，即上電復位后，直接運行引導固化軟件，用引導固化軟件判斷是否需要燒寫FLASH；關鍵點2：外部串口發送的應用程序信 息已被引導固化軟件解析，解析后的應用軟件信息包括以下信息：燒入FLASH的首地址,程序長度和對應16進制數據；關鍵點3：由于TMS320F28335片上FLASH不支持在其中一個扇區運行程序去擦除或燒寫其它扇區這種做法,所以,完成接收數據和燒寫FLASH工作的這部分程序必須搬移至片內RAM或片外RAM上運行。

本發明利用基于TMS320F28335芯片實時MCU(微處理器)的引導固化方法，在軟件運行期間進行程序入口地址重定位，實現引導應用軟件的運行；通過對內部FLASH存儲器的分頁分配管理，實現引導固化軟件和應用軟件的物理空間分配和使用，解決了軟件在運行期間無法對自身運行時域進行擦寫的難點，可滿足彈上軟件不拆卸升級的需求。

本發明實現簡單，滿足使用TMS320F28335為MCU的系統在線升級應用軟件和引導應用軟件的需求，軟件升級時不需對系統進行拆卸，提高了軟件升級能力和設備的可靠性及簡化維護流程。

上述說明并不是對本發明的限定，在不脫離本發明的主旨的范圍內，可以進行各種變形和變更，例如，最優化的方法可以在現有技術的各種方法中選擇。