C语言dsPIC / PIC24 serial bootloader和C#语言bootloader PC端串口通信程序
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新dsPIC/PIC24 Bootloader
PhsBoot_v4.0是我最新用C语言实现的PIC bootloader, 采用串口通信，适用于dsPIC30, dsPIC33和PIC24, 并为其用C#写了PC端通信程序PhsLoader_v4.0。PhsLoader_v4.0通过串口按照自定义的通信协定发送数据PhsBoot_v4.0, PhsBoot_v4.0接收数据，按照通信协定解读数据，解读出其中Hex数据，并将其烧录到正确的位置。
通信协定
dsPIC/PIC24单片机端PhsBoot_v4.0和PC端PhsLoader_v4.0之间的通信数据包采用以下协定
<STX><CMD><ADDRL><ADDRH><ADDRU><ADDRM><LEN><DATA>...<DATA><ETX>
定义如下:
STX - Start of packet indicator
ETX - End of packet indicator
LEN - The length of true data
DATA - General data 16 bytes, only first LEN of datas are true
CMD - Base command
ADDR - Address up to 32 bits ( ADDRL , ADDRH , ADDRH, ADDRM)
具体有以下Base command:
RD-VER: 0x00 -- Read Version Information (最终版本删除了此命令)
RD_MEM： 0x01 -- Read Program Memory (最终版本删除了此命令)
ER_MEM: 0x03 -- Erase Program Memory
WR_MEM： 0x02 -- Write Program Memory
WR_CFG： 0x04 -- Write Configuration Registers
PhsLoader_v4.0 功能
定义好了通讯协定, 接着就按照协定去实现PhsLoader_v4.0。 PhsLoader_v4.0的具体功能包括选择COM端口和BAUD RATE, 连接COM, 加载应用程序Hex文件，Parse 应用程序的Hex文件，一行一行解读Hex文件，然后按照通讯协定通过串口发送Hex记录到单片机，接收单片机发送回来的Response，发送完毕后断开COM连接，发送期间出现问题就立马结束发送。
PhsLoader_v4.0 主要代码段
PhsLoader_v4.0是用C#实现的，是我在利用空余时间自学C#后写的，上面提到的功能都实现了。
private void btnDownload_Click(object sender, EventArgs e) { btnDownload.Enabled = false; if (!this.connect()) { btnDownload.Enabled = true; return; } try { loaderReader = new StreamReader(textBoxFile.Text); } catch (Exception ex) { Debug.WriteLine("Error: " + ex.Message); textBoxStatus.ForeColor = Color.Red; textBoxStatus.AppendText("Read hex file unsuccessfully\r\n"); textBoxStatus.ForeColor = Color.Black; loaderReader.Close(); loaderSerial.Close(); btnDownload.Enabled = true; return; } loaderFrame = new SerialFrame(); if (!erase()) { textBoxStatus.ForeColor = Color.Red; textBoxStatus.AppendText("Erase unsuccessfully\r\n"); textBoxStatus.ForeColor = Color.Black; loaderReader.Close(); loaderSerial.Close(); btnDownload.Enabled = true; return; } pBarLoading.Refresh(); pBarLoading.Visible = true; pBarLoading.Value = 0; pBarLoading.Maximum = loaderLines; pBarLoading.Step = 1; string recordLine; loaderUpperAddr = 0; bool isNextLineUserID = false; bool isNextLineConfigBits = false; textBoxStatus.AppendText("\r\nDownloading hex file ...\r\n"); try { while (loaderReader.Peek() >= 0) { pBarLoading.PerformStep(); recordLine = loaderReader.ReadLine(); //if (recordLine.Contains(USER_ID_TOKEN) == true) //{ // isNextLineUserID = true; // continue; //} //else if (recordLine.Contains(CONFIG_BITS_TOKEN) == true) //{ // isNextLineConfigBits = true; // continue; //} if (recordLine.Contains(EXTEND_TOKEN) == true) { if (recordLine.Contains(USER_ID_TOKEN) == true) { isNextLineUserID = true; continue; } else if (recordLine.Contains(CONFIG_BITS_TOKEN) == true) { const int ADDR_U_START_INDEX = 9; const int ADDR_U_LENGTH = 4; string addrU = recordLine.Substring(ADDR_U_START_INDEX, ADDR_U_LENGTH); loaderUpperAddr = Convert.ToInt32(addrU, 16) << 16; isNextLineConfigBits = true; continue; } else if (recordLine.Contains(DSPIC_CONFIG_BITS_TOKEN) == true) { const int ADDR_U_START_INDEX = 9; const int ADDR_U_LENGTH = 4; string addrU = recordLine.Substring(ADDR_U_START_INDEX, ADDR_U_LENGTH); loaderUpperAddr = Convert.ToInt32(addrU, 16) << 16; isNextLineConfigBits = true; continue; } else { const int ADDR_U_START_INDEX = 9; const int ADDR_U_LENGTH = 4; string addrU = recordLine.Substring(ADDR_U_START_INDEX, ADDR_U_LENGTH); loaderUpperAddr = Convert.ToInt32(addrU, 16) << 16; continue; } } else if (recordLine.Contains(END_OF_HEX_FILE_TOKEN) == true) { break; } if (isNextLineUserID) { isNextLineUserID = false; // do nothing; } else if (isNextLineConfigBits) { //if (!DownloadConfigLine(recordLine)) //{ // Debug.WriteLine("Error found during configuration bits programming"); // loaderReader.Close(); // loaderSerial.Close(); // btnDownload.Enabled = true; // return; //} DownloadConfigLine(recordLine); isNextLineConfigBits = false; } else { if (!DownloadDataLine(recordLine)) { Debug.WriteLine("Error found during data programming"); loaderReader.Close(); loaderSerial.Close(); btnDownload.Enabled = true; return; } } } } catch (Exception ex) { Debug.WriteLine("Error: " + ex.Message); textBoxStatus.ForeColor = Color.Red; textBoxStatus.AppendText("Downloading failed\r\n"); textBoxStatus.ForeColor = Color.Black; loaderSerial.Close(); loaderReader.Close(); btnDownload.Enabled = true; return; } textBoxStatus.AppendText("Downloading completed\r\n"); if (!run()) { textBoxStatus.ForeColor = Color.Red; textBoxStatus.AppendText("Jump to Application unsuccessfully\r\n"); textBoxStatus.ForeColor = Color.Black; loaderReader.Close(); loaderSerial.Close(); btnDownload.Enabled = true; return; } loaderSerial.Close(); loaderReader.Close(); btnDownload.Enabled = true; }
PhsLoader_vr4.0 用户界面
PhsBoot_v4.0 功能
在PhsLoader_v4.0完成后，接着就是完成PhsBoot_v4.0。 PhsBoot_v4.0主要功能就是接收PhsLoader_v4.0传送过来的Hex记录。解读Hex记录中的启始位，命名，地址，数据和结束位，将数据烧录到指定的程序存储器的位置上，然后通过串口返回Response消息给PC端PhsLoader_v4.0。
PhsBoot_v4.0 位置
PhsBoot_v4.0放置在程序存储器的第2个Page(第一个Page为Reset vector和IVT/AIVT vector)，大小为0x800程序字。
如上图所示，对于dsPIC33/PIC24, HyperBoot_v4.0的ROM Range是0x400~0xBFF, 对于dsPIC30, HyperBoot_v4.0的ROM Range是0x100~0x5FF。
ROM Range 设置
下面以dsPIC33FJ256GP710A为例，详细说一下如何设置ROM Range。在编译PhsBoot_v4.0时，需要添加p33FJ256GP710A.gld文件到项目目录中来，并对其修改以下地方。
program (xr) : ORIGIN = 0x400, LENGTH = 0x0800 /*2A9FE*/
__CODE_BASE = 0x400;
__CODE_LENGTH = 0x0800; /*2AA00;*/
这样就完成了对PhsBoot_v4.0的ROM Range的设置。
另外由上图可知，应用程序需要烧录到dsPIC33FJ256GP710A ROM的0xC00之后。所以在编译应用程序时，同样需要添加p33FJ256GP710A.gld文件到项目目录中来，并对其修改以下地方来完成ROM Range设置。
program (xr) : ORIGIN = 0xC00, LENGTH = 0x02A000 /*2A9FE*/
__CODE_BASE = 0xC00;
__CODE_LENGTH = 0x02A000; /*2AA00;*/
PhsBoot_v4.0 主要代码段
PhsBoot_v4.0采用的是程序字烧录，具体实现代码段如下。
unsigned char RecivedByte = 0; while (1) { if (U1STAbits.URXDA) { RecivedByte = ReadUART1(); m_buffer[m_buffer_Index++] = RecivedByte; //receive data if (m_buffer_Index >= BUFFER_MAX) { if (m_buffer[0] == STX && RecivedByte == ETX) { //get complete cmd switch (m_buffer[CMD_INDEX]) { case WR_MEM: WriteWordMem(PM_WORD_WRITE); sendResponse(); break; case WR_CFG: WriteWordMem(CM_WORD_WRITE); sendResponse(); break; case ER_MEM: EraseMem(); sendResponse(); break; case RUN_APP: sendResponse(); secCount = 0x7ffff; U1MODE = 0x0; U1STA = 0x0110; while(secCount--); //RCONbits.SWDTEN=1; // use Watch Dog to reset device //while (1); (*((void(*)(void))PROG_START))(); default: break; } } else { //Send data error back while (BusyUART1()); WriteUART1('?'); } m_buffer_Index=0; } } }
如何使用
1. 使用XC16编译PhsBoot_v4.0（编译前，需先修改gld文件，详见"ROM Range设置"）。
2. 使用pickit3烧录PhsBoot_v4.0的Hex文件到目标板中。
3. 拔除pickit3烧录器
4. 连接目标板与PC的串口，打开PhsLoader_v4.0用户界面，选择COM端口，BAUD RATE。
5. 点击PhsLoader_v4.0用户界面上的“.."按钮加载需要烧录的应用程序Hex文件（编译前，需先修改gld文件，详见”ROM Range设置"）
6. 重启目标板，接着立刻在PhsLoader_v4.0界面上点击Download按钮。如果超时未点击Download按钮，目标板会自动跳转到上次烧录的应用程序中去。
7. 烧录完毕，再次重启目标板, 2秒后目标板开始正常运行应用程序。
之后每次更新应用程序，只需重复步骤 4 ~ 7 就可以了。
主要特性
PhsBoot_v4.0有以下主要特性
1. C语言写的，XC16 编译。
2. 非常容易移植, 支持dsPIC30, dsPIC33, PIC24。
3. 支持FLASH烧写
4. 可支持EEPROM烧写。
5. 支持CONFIG BITS/IDLOC 烧写。
如果你有什么疑问，或有兴趣了解更多关于bootloader 的C语言实现，请加我Q扣: 1273623966 （验证信息请填 bootloader 或 cnblogs)。
若需了解我的上一款dsPIC/PIC24 串口bootloader 请阅读随笔《自己用C语言写dsPIC / PIC24 serial bootloader》
