CN106155715A - 一种基于实时mcu的软件引导固化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于飞行器制导控制技术领域，公开一种基于TMS320F28335芯片实时MCU(微处理器)的可实现固化和引导应用软件运行的方法。包括：步骤1、进行引导固化软件和应用软件在FLASH中的地址规划分配；步骤2、设定MCU启动时运行引导固化软件；步骤3、引导固化软件判断是否需要进行FLASH烧写来更新应用软件等步骤。满足使用TMS320F28335为MCU的系统在线升级应用软件和引导应用软件的需求，软件升级时不需对系统进行拆卸，提高了软件升级能力和设备的可靠性及简化维护流程。
Description
技术领域
本发明属于飞行器制导控制技术领域，涉及一种基于TMS320F28335芯片实时MCU(微处理器)的可实现固化和引导应用软件运行的方法。
技术背景
TMS320F28335是TI公司的一款具有强大的控制和信号处理能力的32位浮点型数字信号处理器，工作主频最高150MHz，片内具有256K×16Bit的FLASH存储器、34K×16Bit的SARAM，8K×16Bit的引导ROM，具有精度高、成本低、功耗小，外设集成度高、数据和程序存储量大等优点，可广泛应用于控制及通信等领域。目前，武器系统信息化程度越来越高，为了保证作战系统的可靠、稳定、高效，相应的研发模式也在不断的向模块化、组件化、系列化转变，这就要求各个分部件具有较高的运算处理能力，TMS320F28335因此可以在各制导控制分部件系统上得到广泛应用。
一般情况下，武器系统各部件产品研制过程中，对开发的DSP嵌入式设备软件的更新和维护也越来越频繁，当进行软件升级时，要擦除芯片内容并重新烧写新的程序代码和数据，通常使用TI公司的CCS烧写插件并通过仿真器JTAG口对片上FLASH进行编程的方法。该传统更新方式虽简单易用，但一般只在程序开发和调试阶段使用，而在全弹联调及维护阶段时需将分部件从弹体上拆除取下设备、连接仿真器存在较大困难，过程复杂繁琐且容易产生隐患，极大阻碍了武器系统的整体发展。本发明的可用于固化和引导应用软件在TMS320F28335MCU上运行。
发明内容
本发明的目的：提供了一种有效可行的软件引导固化方法，固化和引导应用软件在TMS320F28335MCU上运行，解决应用软件在线升级需拆卸设备的难点，实现通过外部通讯接口完成应用软件上传固化，并在微处理器通电后引导运行固化的应用软件。
本发明实现方法：
一种基于实时MCU的软件引导固化方法，包括如下步骤：
步骤1、进行引导固化软件和应用软件在FLASH中的地址规划分配；
步骤2、设定MCU启动时运行引导固化软件；
步骤3、引导固化软件判断是否需要进行FLASH烧写来更新应用软件，如果不需要，进行步骤8，如果需要，进行步骤4；
步骤4、判断与PC机串口是否成功握手，如果不成功，进行步骤步骤8，如果成功，进行步骤5；
步骤5、将从PC机串口发来的新的应用程序代码接收至片上RAM；
步骤6、将新的应用程序代码烧写至FLASH，进行更新；
步骤7、烧写完毕，结束本方法；
步骤8、启动应用软件，结束本方法。
在步骤6中，调用FLASH28x_API库进行FLASH烧写。
在步骤1中，分配FLASH中的Sector A，32K×16Bit空间用于存储引导固化软件可执行文件；分配FLASH中空间Sector C、SectorD、Sector E用于应用软件可执行文件；分配FLASH中剩余空间作为备用空间存储数据。
本发明的优点：满足使用TMS320F28335为MCU的系统在线升级应用软件和引导应用软件的需求，软件升级时不需对系统进行拆卸，提高了软件升级能力和设备的可靠性及简化维护流程。
附图说明
附图1为软件FLASH扇区地址空间分配；
附图2为跳转到FLASH存储器引导模式流程图；
附图3为软件流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实例对本发明做进一步的说明：
本发明属于飞行器制导控制技术领域，涉及一种基于TMS320F28335芯片实时MCU(微处理器)的可实现固化和引导应用软件运行的引导固化方法。
目的是通过本引导固化软件，实现固化和引导应用软件在TMS320F28335实时MCU系统上。本发明利用TMS320F28335MCU内部存储器的分页分配管理技术，设计一种引导固化方法，实现引导固化软件和应用软件的物理空间分配和使用，完成应用软件的固化升级及引导运行。
基于TMS320F28335MCU芯片内部256K×16Bit的FLASH存储器、8K×16Bit的引导ROM，将其分为不同的页进行操作，通过对这些内部存储器的分页分配管理，实现引导固化软件和应用软件的物理空间分配和使用。
TMS320F28335芯片采用从FLASH启动方式运行软件。FLASH启动的复位入口地址是固定的，通过在此地址写入转移指令，跳转到引导固化软件的程序入口地址，实现引导固化软件的引导运行。
在固化软件运行后，利用重定位技术，将应用软件的程序入口地址固定在内存分配的地址，引导固化软件运行引导应用软件功能时，通过转移指令跳转到应用软件的程序入口地址，从而实现应用软件的引导运行。即首先启动固化软件，然后引导应用软件运行。
在应用软件不需要运行时，既可以引导固化软件的固化程序代码功能，是通过外部通讯口将从上位机接收到的程序代码数据烧写在TMS320F28335芯片的内部FLASH对应空间上，覆盖原有的应用软件。
引导固化软件和应用软件分别固化在各自分配的不同FLASH空间。
具体实现过程中，本发明首先进行引导固化软件和应用软件在FLASH中的地址规划分配，TMS320F28335MCU芯片内部256K×16Bit的FLASH存储器扇区地址分配如附图1所示，其中分配FLASH中的Sector A(32K×16Bit)空间用于存储引导固化软件可执行文件；分配FLASH中空间Sector C、Sector D、Sector E用于应用软件可执行文件；分配FLASH中剩余空间作为备用空间存储参数等其它数据等。根据存储器的规划分配，TMS320F28335系统每次上电复位后，首先采用跳转到FLASH存储器引导模式运行引导固化软件，如附图2所示。然后引导固化软件程序判断是否需要重新烧写FLASH，如果需要，则将上位机通过外部串口发送的新的目标代码烧写自TMS320F28335应用软件在FLASH中的指定扇区，对与应用软件进行更新，如果不需要，则继续执行原有用户目标代码，跳转到应用软件的程序入口地址最终引导应用软件运行，如图3所示。
本发明的关键点在于把收到的应用软件程序,用已固化的引导固化软件烧写至FLASH。
已固化的引导固化软件必须存储于FLASH内指定扇区,这个扇区不允许擦除和更改,完全独立于用户应用程序的存储区域。FLASH内已固化的引导固化软件和用户应用程序的区域划分可以通过.cmd文件解决。
该引导固化方法的应用，解决了TMS320F28335系统在线升级应用软件和引导应用软件需对系统进行拆卸的难点，是实现软件升级的重要环节。附图2是该技术的软件流程图，标号1、2、3是该技术的3个关键点。关键点1：使用TMS320F28335芯片默认引导方式“Jumpto Flash”，即上电复位后，直接运行引导固化软件，用引导固化软件判断是否需要烧写FLASH；关键点2：外部串口发送的应用程序信息已被引导固化软件解析，解析后的应用软件信息包括以下信息：烧入FLASH的首地址,程序长度和对应16进制数据；关键点3：由于TMS320F28335片上FLASH不支持在其中一个扇区运行程序去擦除或烧写其它扇区这种做法,所以,完成接收数据和烧写FLASH工作的这部分程序必须搬移至片内RAM或片外RAM上运行。
本发明利用基于TMS320F28335芯片实时MCU(微处理器)的引导固化方法，在软件运行期间进行程序入口地址重定位，实现引导应用软件的运行；通过对内部FLASH存储器的分页分配管理，实现引导固化软件和应用软件的物理空间分配和使用，解决了软件在运行期间无法对自身运行时域进行擦写的难点，可满足弹上软件不拆卸升级的需求。
本发明实现简单，满足使用TMS320F28335为MCU的系统在线升级应用软件和引导应用软件的需求，软件升级时不需对系统进行拆卸，提高了软件升级能力和设备的可靠性及简化维护流程。
上述说明并不是对本发明的限定，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行各种变形和变更，例如，最优化的方法可以在现有技术的各种方法中选择。
Claims (3)
1.一种基于实时MCU的软件引导固化方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、进行引导固化软件和应用软件在FLASH中的地址规划分配；
步骤2、设定MCU启动时运行引导固化软件；
步骤3、引导固化软件判断是否需要进行FLASH烧写来更新应用软件，如果不需要，进行步骤8，如果需要，进行步骤4；
步骤4、判断与PC机串口是否成功握手，如果不成功，进行步骤步骤8，如果成功，进行步骤5；
步骤5、将从PC机串口发来的新的应用程序代码接收至片上RAM；
步骤6、将新的应用程序代码烧写至FLASH，进行更新；
步骤7、烧写完毕，结束本方法；
步骤8、启动应用软件，结束本方法。
2.如权利要求1所述的一种基于实时MCU的软件引导固化方法，其特征在于，在步骤6中，调用FLASH28x_API库进行FLASH烧写。
3.如权利要求1所述的一种基于实时MCU的软件引导固化方法，其特征在于，在步骤1中，分配FLASH中的Sector A，32K×16Bit空间用于存储引导固化软件可执行文件；分配FLASH中空间SectorC、Sector D、Sector E用于应用软件可执行文件；分配FLASH中剩余空间作为备用空间存储数据。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112346769A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-02-09 | 北京航天发射技术研究所 | 一种基于tms320f28335的dsp软件在线升级方法 |
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