为了解决一些远程单片机设备不方便升级内部程序的困难,本文提出了利用单片机系统中现有的数据获取方式来升级单片机内部程序的方法。本文利用凌阳16 位单片机可以自读写片内程序空间的特性,通过在片内驻留BootLoader 程序的方式实现了凌阳16 位单片机片内程序的在需要时的远程升级。单片机获取数据的方式可以有很多,本文选取通过串口获取数据进行程序升级为例,并选取常见的凌阳单片机SPCE061A 为例介绍了此方法的设计思路以及实现过程。单片机的应用非常广泛,在某些情况下,单片机内部程序的升级在所难免,但是往往需要对单片机产品进行收回才能实现,这样在一些远程设备的程序升级问题上就显得非常不方便。但是有些远程设备本身留有远程通讯的方式:例如某些远程数据传输模块,为了把数据上报总会留有通讯的接口,比如422、485 甚至GPRS 或者局域网接口;又或者某些车载定位设备,为了和监控中心通讯会留有GSM、CDMA 或者GPRS 等通讯方式。在这种情况下就可以利用其现有的通讯方式对其内部单片机程序进行升级而不需要收回产品。本文的主要内容就是来研究这种远程升级单片机程序的方法。由于近年来凌阳科技的单片机,尤其是 16 位单片机,得到了越来越多的推广,其应用领域越来越广泛。本文选取一种常见的凌阳科技的16 位单片机SPCE061A 为例,来介绍单片机程序远程升级的方法。SPCE061A 里内嵌了32K 字的闪存(FLASH),即可以作为程序存储空间又可以存储数据,并且有自读写任意闪存地址的能力,本文利用这一功能,提出了通过在单片机中驻留BootLoader 程序的方法,来实现单片机程序的远程升级。远程升级的实现,需要单片机自身的响应同时还需要远程服务器提供升级所需的代码。下文将通过这两个方面来分别介绍。
上传时间: 2013-10-31
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如同今天的许多通用单片机(MCU)已经把USB、CAN和以太网作为标准外设集成在芯片内部一样,越来越多的无线网络芯片和无线网络解决方案也在向集成SoC 方向发展,比如第一代产品,Nordic公司nRF905,Chipcon公司cc1010 他们集成了8051兼容的单片机.这些无线单片机适合一般的点对点和点对多点的私有网络应用,如单一产品的遥控器和抄表装置等。无线通讯技术给智能装置的互连互通提供了便捷的途径,工业无线网络作为面向工业和家庭自动化的网络技术也正在向着智能,标准和节能方向发展。 目前在工业控制和消费电子领域使用的无线网络技术有ZigBee、无线局域网(Wi-Fi)、蓝牙(Blutooth)、GPRS通用分组无线业务、 ISM、IrDA等, 未来还能有3G、超宽频(UWB)、无线USB、Wimax等。 当然还有大量的私有和专用无线网络在工业控制和消费电子装置中使用,其中ZigBee、GPRS是在目前在国内工业控制中讨论和使用比较多的两种,蓝牙和无线局域网是在消费电子产品如手机、耳机、打印机、照相机和家庭中小企业网络中广泛使用的无线协议(个别工业产品也有应用,如无线视频监控和汽车音响系统),当然私有无线网络技术和产品在工业也有很多的应用。 ZigBee是一个低功耗、短距离和低速的无线网络技术,工作在2.4GHz国际免执照的频率,在IEEE标准上它和无线局域网、蓝牙同属802家族中的无线个人区域网络, ZigBee是有两部分组成,物理和链路层符合IEEE802.15.4, 网络和应用层符合ZigBee联盟的规范。ZigBee联盟是在2002年成立的非盈利组织,有包括TI、霍尼威尔、华为在内两百多家成员, ZigBee联盟致力推广兼容802.15.4和ZigBee协议的平台, 制定网络层和应用架构的公共规范,希望在楼宇自动化、居家控制、家用电器、工业自动控制和电脑外设等多方面普及ZigBee标准。 GPRS是在现有的GSM 网络发展出来的分组数据承载业务,它工作在标准的GSM频率,由于是一个分组交换系统,它适合工业上的突发,少量的数据传输,还因为GSM网络覆盖广泛,永远在线的特点,GPRS特点适合工业控制中的远程监控和测量系统。在工业控制应用中GPRS 芯片一般是以无线数传模块形式出现的,它通过RS232全双工接口和单片机连接,软件上这些模块都内置了GPRS,PPP和TCP/IP协议,单片机侧通过AT指令集向模块发出测试,连接和数据收发指令,GPRS模块通过中国移动cmnet进入互联网和其他终端或者服务器通讯。目前市场常见的模块有西门子G24TC45、TC35i,飞思卡尔G24,索爱GR47/48, 还有Wavecom 的集成了ARM9核的GPRS SoC模块WMP50/100。GPRS模块有区分自带TCP/IP协议和不带协议两种,一般来讲,如果是单片机侧有嵌入式操作系统和TCP/IP协议支持的话或者应用的要求只是收发短信和语音功能的话,可以选择不带协议的模块。 先进的SoC技术正在无线应用领域发挥重要的作用。德州仪器收购了Chipcon公司以后发布的CC2430 是市场上首款SoC的ZigBee单片机, 见图1,它把协议栈z-stack集成在芯片内部的闪存里面, 具有稳定可靠的CC2420收发器,增强性的8051内核,8KRAM,外设有I/O 口,ADC,SPI,UART 和AES128 安全协处理器,三个版本分别是32/64/128K的闪存,以128K为例,扣除基本z-stack协议还有3/4的空间留给应用代码,即使完整的ZigBee协议,还有近1/2的空间留给应用代码,这样的无线单片机除了处理通讯协议外,还可以完成一些监控和显示任务。这样无线单片机都支持通过SPI或者UART与通用单片机或者嵌入式CPU结合。 2008年4月发表CC2480新一代单片ZibBee认证处理器就展示出和TI MSP430 通用的低功耗单片机结合的例子。图1 CC2430应用电路 工业控制领域的另一个芯片巨头——飞思卡尔的单片ZigBee处理器MC1321X的方案也非常类似,集成了HC08单片机核心, 16/32/64K 闪存,外设有GPIO, I2C和ADC, 软件是Beestack 协议,只是最多4K RAM 对于更多的任务显得小了些。但是凭借32位单片机Coldfire和系统软件方面经验和优势, 飞思卡尔在满足用户应用的弹性需求方面作的更有特色,它率先能够提供从低-中-高各个层面的解决方案,见图2。
上传时间: 2013-11-02
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存储器技术.doc 计算机的主存储器(Main Memory),又称为内部存储器,简称为内存。内存实质上是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路。内存的主要作用是用来存放计算机系统执行时所需要的数据,存放各种输入、输出数据和中间计算结果,以及与外部存储器交换信息时作为缓冲用。由于CPU只能直接处理内存中的数据 ,所以内存是计算机系统中不可缺少的部件。内存的品质直接关系到计算机系统的速度、稳定性和兼容性。 4.1 存储器类型计算机内部存储器有两种类型,一种称为只读存储器ROM(Read Only Memiry),另一种称为随机存储器RAM(Random Access Memiry)。 4.1.1 只读存储器只读存储器ROM主要用于存放计算机固化的控制程序,如主板的BIOS程序、显卡BIOS控制程序、硬盘控制程序等。ROM的典型特点是:一旦将数据写入ROM中后,即使在断电的情况下也能够永久的保存数据。从使用上讲,一般用户能从ROM中读取数据,而不能改写其中的数据。但现在为了做一日和尚撞一天钟于软件或硬件程序升级,普通用户使用所谓的闪存(Flash Memiry)也可以有条件地改变ROM中的数据。有关只读存储器ROM的内容将在第11章中介绍,本章主要介绍随机存储器。4.1.2 随机存取存储器随机存取存储器RAM的最大特点是计算机可以随时改变RAM中的数据,并且一旦断电,TAM中数据就会立即丢失,也就是说,RAM中的数据在断电后是不能保留的。从用于制造随机存取存储器的材料上看,RAM又可分为静态随机存储器SRAM(Static RAM)和动态随机存储器DRAM(Dymamic RAM)两种。1. 动态随机存储器在DRAM中数据是以电荷的形式存储在电容上的,充电后电容上的电压被认为是逻辑上的“1”,而放电后的电容上的电压被认为是逻辑上的“0”认。为了减少存储器的引脚数,就反存储器芯片的每个基本单元按行、列矩阵形式连接起来,使每个存储单元位于行、列的交叉点。这样每个存储单元的地址做一日和尚撞一天钟可以用位数较少的行地址和列地址两个部分表示,在对每个单元进行读写操作时,就可以采用分行、列寻址方式写入或读出相应的数据,如图4-1所示。 由于电容充电后,电容会缓慢放电,电容 上的电荷会逐渐
标签: 存储器
上传时间: 2014-01-10
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Microsemi的IGLOO®FPGA中,针对成本优化的FPGA市场,第四代基于闪存的FPGA架构和高性能通信接口集成在单一芯片上。
上传时间: 2013-10-17
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摘要: 串行传输技术具有更高的传输速率和更低的设计成本, 已成为业界首选, 被广泛应用于高速通信领域。提出了一种新的高速串行传输接口的设计方案, 改进了Aurora 协议数据帧格式定义的弊端, 并采用高速串行收发器Rocket I/O, 实现数据率为2.5 Gbps的高速串行传输。关键词: 高速串行传输; Rocket I/O; Aurora 协议 为促使FPGA 芯片与串行传输技术更好地结合以满足市场需求, Xilinx 公司适时推出了内嵌高速串行收发器RocketI/O 的Virtex II Pro 系列FPGA 和可升级的小型链路层协议———Aurora 协议。Rocket I/O支持从622 Mbps 至3.125 Gbps的全双工传输速率, 还具有8 B/10 B 编解码、时钟生成及恢复等功能, 可以理想地适用于芯片之间或背板的高速串行数据传输。Aurora 协议是为专有上层协议或行业标准的上层协议提供透明接口的第一款串行互连协议, 可用于高速线性通路之间的点到点串行数据传输, 同时其可扩展的带宽, 为系统设计人员提供了所需要的灵活性[4]。但该协议帧格式的定义存在弊端,会导致系统资源的浪费。本文提出的设计方案可以改进Aurora 协议的固有缺陷,提高系统性能, 实现数据率为2.5 Gbps 的高速串行传输, 具有良好的可行性和广阔的应用前景。
上传时间: 2013-11-06
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基于闪存的SD 存储卡提供第2 种通讯协议:SPI 模式。这个模式是SD 存储卡协议的一个子设置,为SPI 通道的通讯而设计,通常可以在Motorola(与一些新的其它核心)的微控制器上找到。在上电开机(CMD0)后的第一个复位命令里可以选择接口,启动后就不能被改变了。
上传时间: 2013-10-12
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无论是自动应答机、护照/身份验证设备,或者是便利店内的销售点终端,都有一些重要信息,例如口令、个人身份识别号(PIN)、密钥和专有加密算法等,需要特别保护以防失窃。金融服务领域采用了各种精细的策略和程序来保护硬件和软件。因此,对于金融交易系统的设计者来讲,在他设计一个每年要处理数十亿美元业务的设备时,必将面临严峻挑战。为确保可信度,一个支付系统必须具有端到端的安全性。中央银行的服务器通常放置在一个严格限制进入的建筑物内,周围具有严密的保护,但是远端的支付终端位于公共场所,很容易遭受窃贼侵袭。尽管也可以将微控制器用保护外壳封闭起来,并附以防盗系统,一个有预谋的攻击者仍然可以切断电源后突破防盗系统。外壳可以被打开,如果将外壳与微控制器的入侵响应加密边界相联结,对于安全信息来讲就增加了一道保护屏障。为了实现真正的安全性,支付系统应该将入侵响应技术建立在芯片内部,并使用可以信赖的运算内核。这样,执行运算的芯片在发生入侵事件时就可以迅速删除密钥、程序和数据存储器,实现对加密边界的保护1。安全微控制器最有效的防护措施就是,在发现入侵时迅速擦除存储器内容。DS5250安全型高速微控制器就是一个很好的典范,它不仅可以擦除存储器内容,而且还是一个带有SRAM程序和数据存储器的廉价的嵌入式系统。物理存储器的信心保证多数嵌入式系统采用的是通用计算机,而这些计算机在设计时考虑更多的是灵活性和调试的便利性。这些优点常常又会因引入安全缺口而成为其缺陷2。窃贼的首个攻击点通常是微控制器的物理存储器,因此,对于支付终端来讲,采用最好的存储技术尤其显得重要。利用唾手可得的逻辑分析仪,例如Hewlett-Packard的HP16500B,很容易监视到地址和数据总线上的电信号,它可能会暴露存储器的内容和私有数据,例如密钥。防止这种窃听手段最重要的两个对策是,在存储器总线上采用强有力的加密措施,以及选择在没有电源时也能迅速擦除的存储技术。有些嵌入式系统试图采用带内部浮置栅存储器(例如EPROM或闪存)的微控制器来获得安全性。最佳的存储技术应该能够擦除其内容,防止泄密。但紫外可擦除的EPROM不能用电子手段去擦除,需要在紫外灯光下照射数分钟才可擦除其内容,这就增加了它的脆弱性。闪存或EEPROM要求处理器保持工作,并且电源电压在规定的工作范围之内,方可成功完成擦除。浮置栅存储技术对于安全性应用来讲是很坏的选择,当电源移走后,它们的状态会无限期地保持,给窃贼以无限长的时间来找寻敏感数据。更好的办法是采用象SRAM这样的存储技术,当电源被移走或入侵监测电路被触发时以下述动作之一响应:• 当电源被移走后存储器复零。• 入侵监测电路在数纳秒内擦除内部存储器和密钥。• 外部存储器在应用软件的控制下以不足100ns的写时间进行擦除。
上传时间: 2013-11-14
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基于 ARM® Cortex™-M4内核的Kinetis 系列产品在K10到K50 MCU系列的基础上又添加了功耗更低、成本更优的新成员。这些MCU不仅提供32 KB到1 MB闪存、精准的模拟信号及出色的连接和HMI特性,还提供了一系列的小封装。本会议将简要介绍这些MCU的特性、产品计划及配套支持。
上传时间: 2013-10-17
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USB 已经成为设备与PC 进行通信的标准方法。从诸如闪存驱动器和鼠标这样的通用设备,到用于具体应用的专用设备, USB 这种广受欢迎的标准几乎已经完全取代了其他串行通信协议。
上传时间: 2013-11-22
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嵌入式系统硬件模型结构,此系统主要由微处理器MPU、外围电路,以及外设组成,微处理器为ARM 嵌入式处理芯片,如ARM7TMDI 系列及ARM9 系列微处理器,MPU 为整个嵌入式系统硬件的核心,决定了整个系统功能和应用领域。外围电路根据微处理器不同而略有不同,主要由电源管理模型、时钟模块、闪存FIASH、随机存储器RAM,以及只读存储器ROM 组成。这些设备是一个微处理器正常工作所必须的设备。外部设备将根据需要而各不相同,如通用通信接口USB、RS-232、RJ-45 等,输入输出设备,如键盘、LCD 等。外部设备将根据需要定制。
上传时间: 2013-11-02
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