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 dsPIC33EP64MC204 实现Bootloader


一.实现原理


   1.关于24位指令占用FLASH空间的说明
    dsPIC是16位的单片机,每一个指令为24位固定长度,一条指令在FLASH内占用3个字节,但只占用2个字节的地址空间,如果指令字节
  和地址空间一一对应来看,那个指令中最高的字节在FLASH中是没有地址的,只有一种特殊的办法才能读写这个没有地址的指令
  数据。例如、一条指令的开始存放地址为0x000000,那么下一条指令的存储地址是0x000002,一条指令实际为3个字节,为了方便计算xc16
  生成的HEX文件中将一条指令占用4字节的线性地址(最高字节填充为0),也就是说xc16生成的HEX文件中的地址和实际 器件中指令地址相差一倍。

器件指令地址和上位机缓冲区地址对应关系:
* 器件一条指令占用2个字节的地址,实际为3字节数值, 缓冲区中一条指令占用4字节占空间,第一个字节为无用字节
*       指令大小(字节) 指令地址 缓冲区内容 缓冲区地址
* 第一条指令  3字节      0000   4字节    0000
* 第二条指令  3字节      0002   4字节    0004 
* 第三条指令  3字节      0004   、 、    0008

dsPIC33EP64MC204 Flash相关 :
* 内部flash地址范围:0x0000 - 0xB000 实际 0xB000 /2 *3 = 0x10800(67584)字节 ,上位机缓冲区大小为 0xB000 /2 *4 =0x16000(90112)字节
* 其中配置字节占尾部空间 0xAFEC - 0xB000
* BOOT程序安排到0x9800处,0x9800 - 0xAFEB 大小:0xAFEC-0x9800 = 0x17EC(6124) 实际大小:6124/2*3=9186字节,缓冲区大小:6124/2*4=12248字节
* APP程序安排在0-0x9800区间(含中断向量),大小:0x9800/2*3= 58368 , 上位机缓冲区大小为0x9800/2*4=0x13000(77824)=76k字节

 2.复位
   dsPIC设计风格非常实用简约、没有重定向复位向量等功能,上电复位时始终从0x000000处开始执行,为此boot程序的复位地址必须
  放在0地址处。 要注意的是app程序所生成的可执行文件也生成覆盖0地址处的复位向量,boot程序必须想办法在app下载过程中不让app
   的复位向量覆盖此地址,确保每次复位都先执行BOOT程序。
  
   3.中断向量
    尽管dsPIC提供了一个备用的中断向量表,但为了程序结构简单化,BOOT程序中未使用中断向量,BOOT程序通过查询方式使用
   定时器和UART。由于BOOT程序功能比较简单不使用中断也可轻松实现。

   4.配置字节 
    由于BOOT程序定位到了FLASH的尾部,可能有部分与配置字节在同一个页内,为了写入时不影响BOOT程序,配置字节只允许在BOOT程序中配置 ,与BOOT程序一起通过编程器烧录到器件中。
    
   5.boot和app程序的存放位置
    理论上BOOT程序可放在flash内除中断向量外的其它任意地址,但为了写入App时flash地址的连续性,把boot程序放到
    FLASH 的尾部,0x9800(字节地址0x13000)处。这样App程序就可以没有什么改动的使用默认链接脚本进行编译。
   
   那么BOOT程序如何定位到0x9800处呢?从xc16编译器目录下找到dsPIC33EP64MC204的默认链接脚本文件 p33EP64Mc204.gld 并复制到项目目录,再将其添加到工程中的“链接器文件”项中,并修改如下部分:

/*
** Memory Regions
*/
MEMORY
{
data (a!xr) : ORIGIN = 0x1000, LENGTH = 0x2000
reset : ORIGIN = 0x0, LENGTH = 0x4
ivt : ORIGIN = 0x4, LENGTH = 0x1FC
program (xr) : ORIGIN = 0x9800, LENGTH = 0x17EC
FICD : ORIGIN = 0xAFF0, LENGTH = 0x2
FPOR : ORIGIN = 0xAFF2, LENGTH = 0x2
FWDT : ORIGIN = 0xAFF4, LENGTH = 0x2
FOSC : ORIGIN = 0xAFF6, LENGTH = 0x2
FOSCSEL : ORIGIN = 0xAFF8, LENGTH = 0x2
FGS : ORIGIN = 0xAFFA, LENGTH = 0x2
FUID0 : ORIGIN = 0x800FF8, LENGTH = 0x2
FUID1 : ORIGIN = 0x800FFA, LENGTH = 0x2
FUID2 : ORIGIN = 0x800FFC, LENGTH = 0x2
FUID3 : ORIGIN = 0x800FFE, LENGTH = 0x2
}

__FICD = 0xAFF0;
__FPOR = 0xAFF2;
__FWDT = 0xAFF4;
__FOSC = 0xAFF6;
__FOSCSEL = 0xAFF8;
__FGS = 0xAFFA;
__FUID0 = 0x800FF8;
__FUID1 = 0x800FFA;
__FUID2 = 0x800FFC;
__FUID3 = 0x800FFE;

__NO_HANDLES = 1; /* Suppress handles on this device */
__CODE_BASE = 0x9800;
__CODE_LENGTH = 0x17EC;

__IVT_BASE = 0x4;
__DATA_BASE = 0x1000;
__DATA_LENGTH = 0x2000;
__YDATA_BASE = 0x2000;
__YDATA_END = 0x2FFF;

二.程序说明


   关于flash读写功能部分,这里使用了mplab 向导生成的flash.s文件。

   上位机使用了本站CAS-BOOT软件,注意CAS-BOOT要求是V2.7.5或以上版本;

三.源代码下载


    上位机程序及BOOT程序源代码请参考本站CAS-BOOT项目


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