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　　3. 需要注意的问题

　　3.1 项目管理问题

　　下位机固件程序中实际包含两个独立的部分，Bootloader 程序和主程序。我们在KEIL 中分别为这两部分的建立独立的项目文件，分别编译。烧写编译后产生的HEX 文件时，应该先擦除FLASH 后，烧写Bootloader 程序，然后在不擦除之前内容的情况下烧写主程序。

　　3.2 Bootloader 的存储位置

　　Bootloader 程序必须保证在上电过程后立即运行，而51 单片机的中断向量存放在低地址处。所以Bootloader 程序不能存储在低地址处，必须存放到高地址处，本例中，留出0xF000~0xFFFF 4KB 的FLASH 空间作为Bootloader 程序存储区。在KEIL 开发环境中，默认会为项目文件提供初始化文件STARTUP.A51 来清空RAM 空间，以及调用初始化全局变量代码段。其默认起始地址安排在0x0000处。为保证上电过程后立即运行Bootloader，我们在起始处还必须要手动修改汇编指令如下：

　　以上代码编译时强制在0x0000 处放置一条跳转到 0xF000 处的指令，这就保证了保证在上电过程后立即跳转到Bootloader 程序运行。为了将Bootloader 程序的所有代码定位在0xF000~0xFFFF 范围内，要对KEIL 的BL51 定位选项设置如下：

　　主程序同样有代码定位的问题。为保证程序升级后能正常工作，修改主程序的STARTUP.A51 文件如下：

　　这里保证执行主程序也是先跳转到Bootloader 程序，而将0x0006 设为了主程序的起始地址，避免了对中断向量表的占用。

　　另外还要将主程序的编译代码进行定位。设置和图4 中类似，只是将Code Ranger 设为主程序的代码空间：0x0000~0xEFFF。

　　3.3 程序跳转时的PLL 设置

　　C8051F130 内部带有PLL，最高主频可达100MHz。在本系统设计中，外部晶振频率为11.0592MHz，在Bootloader 程序和主程序中都通过使能PLL，倍频至99.5328MHz 作为系统时钟。在上电后，C8051F130 默认是以内部时钟作为系统时钟的，通过执行初始化程序，系统再切换到以PLL 输出为系统时钟的工作环境上来。如果通过Silicon Labs 公司提供的初始化软件CONFIG2 来配置初始化C8051F130 的代码的话，在初始化PLL 的过程中，会关闭PLL 模块。

　　// 一个由 CONFIG2 生成的系统时钟初始化程序，

　　// 注意：在调用此函数时，系统时钟是由内部振荡器产生。

　　如果使用这段代码初始化PLL 模块，在主程序跳转到Bootloader 程序，或者由Bootloader 程序跳转到主程序时，必须考虑PLL 的设置问题。因为原工作时钟是PLL 的输出，而直接切换到另外一个程序中时，执行以上代码会关闭PLL 系统时钟，导致系统时钟丢失，工作不正常。一个更安全的做法是在程序间互相跳转之前，将系统时钟切换到上电后默认的内部时钟上。代码如下所示：

　　3.4 寄存器页的切换

　　C8051F130 内部功能模块多，其控制寄存器也多，为了合理安排控制寄存器位置，采用了寄存器页控制寄存器SFRPAGE 来将相同的地址切换到不同的控制寄存器。除了中断函数自动切换到对应的寄存器页外，当在程序中对某个寄存器操作前，需要设置SFRPAGE 切换到对应的寄存器页。因此，在C51 语言编写的程序中，涉及到寄存器操作的模块函数中，需要在执行之前保存SFRPAGE 寄存器值，处理完毕后再恢复先前的SFRPAGE 寄存器值。相当于对SFRPAGE 寄存器值做一次出入栈。示例代码如下：

　　4. 总结

　　通过在系统工作过程中接收程序升级数据，存入内部FLASH，全部接收完成后再集中升级主程序的方法，充分利用了C8051F130 的内部FLASH 空间，对系统的实时工作影响小，仅在Bootloader 程序运行期间不能正常工作，减小了通讯网络通讯状况差时对远程在线更新程序造成的风险。

　　基于以上方法，已经成功设计出可远程在线升级程序的直放站监控系统，使用情况表明，该系统能稳定可靠工作，且为系统的维护节省了大量的工作量。本文介绍的在线程序升级设计方案，虽然是基于C8051F130 单片机的，但对其他类型的在线程序升级设计都有很好的参考作用。

关键词： 在线升级 C8051F130 监控 Keil