C语言PIC18 serial bootloader和C#语言bootloader PC端串口通信程序
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新PIC18 Bootloader
PhsBoot_v3.0是我最新用C语言实现的PIC bootloader, 采用串口通信，适用于PIC18, 并为其用C#写了PC端通信程序PhsLoader_v3.0。PhsLoader_v3.0通过串口按照自定义的通信协定发送数据PhsBoot_v3.0, PhsBoot_v3.0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
PIC18单片机端PhsBoot_v3.0和PC端PhsLoader_v3.0之间的通信数据包采用以下协定
<STX><CMD><ADDRL><ADDRH><ADDRU><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 24 bits ( ADDRL , ADDRH , ADDRH)
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_v3.0 功能
定义好了通讯协定, 接着就按照协定去实现PhsLoader_v3.0。 PhsLoader_v3.0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_v3.0 主要代码段
PhsLoader_v3.0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; pBarLoading.Visible = 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; Address_U = 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) { 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); Address_U = 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; } isNextLineConfigBits = false; } else { //if (recordLine.Contains(J_TYPE_CONFIG_BITS_TOKEN) == true && Address_U == 0x10000) //{ // continue; //} /*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_v3.0 用户界面
PhsBoot_v3.0 功能
在PhsLoader_v3.0完成后，接着就是完成PhsBoot_v3.0。 PhsBoot_v3.0主要功能就是接收PhsLoader_v3.0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_v3.0。
PhsBoot_v3.0 位置
PhsBoot_v3.0放置在程序存储器的头部，大小为0x400程序字。
Interrupt Vector Remap
由于新PIC18 bootloader 位于程序存储器的头部，需要对Interrupt Vector进行remap. 代码如下。
#asm PSECT intcode goto APP_START + 0x8 PSECT intcodelo goto APP_START + 0x18 #endasm
PhsBoot_v3.0 主要代码段
PhsBoot_v3.0 是用C语言写的，Microchip 8-bit C Compiler--XC8编译的。
while (1) { if (PIR1bits.RCIF == 1) { RecivedByte = RCREG; PIR1bits.RCIF == 0; 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: EECON1 = PGM_WRITE; WriteMem(); break; case WR_CFG: if (block_Start) { WriteStart(); resetBuffer(); block_Start = 0; } EECON1 = CFG_WRITE; WriteCfg(); break; case ER_MEM: EECON1 = PGM_ERASE; EraseMem(); break; case RUN_APP: if (block_Start) { WriteStart(); resetBuffer(); block_Start = 0; } sendResponse(); TXSTA = 0x02; RCSTA = 0x00; asm("goto " ___mkstr(APP_START)); default: break; } } else { //Send data error back TXREG = '?'; while (TXSTAbits.TRMT == 0); //wait empty } m_buffer_Index=0; } } }
如何使用
1. 使用XC8编译PhsBoot_v3.0。
2. 使用pickit3烧录PhsBoot_v3.0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_v3.0用户界面，选择COM端口，BAUD RATE。
5. 点击PhsLoader_v3.0用户界面上的“.."按钮加载需要烧录的应用程序Hex文件 (注意：由于新PIC18 bootloader占用了程序存储器头部0x400程序字，所以应用程序编译需要设置Code offset为0x400)。
6. 重启目标板，接着立刻在PhsLoader_v3.0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
新的PIC18 serial bootloader有以下主要特性
1. C语言写的，XC8 编译。
2. 非常容易移植。
3. 支持FLASH烧写, 快速，占用空间小。
4. 可支持EEPROM烧写。
5. 支持CONFIG BITS/IDLOC 烧写。
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若需了解我的上一款PIC18 串口bootloader 请阅读随笔《自己用C语言写PIC18单片机的serial bootloader》
