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IAP的实现
　　IAP就是启动程序把新的用户程序编程到指定的Flash中。对Flash程序存储器的读/写操作是实现IAP的关键，下面给予详细介绍。

　　MCU可以像读ROM器件那样读Flash存储器，但只能使用特殊的擦除和编程指令对Flash存储器进行编程。

　　Flash存储器在被编程之前必须先被擦除。Flash存储器的一个字节被擦除为全1(FF h)， 通过设置选择位为0来编程。MCU可一次擦除所有Flash存储器或一个扇区，不能按字节擦除，而MCU可以按字节编程。一旦MCU 发出Flash存储器编程/擦除指令，可以通过几种方法判断是否编程/擦除完毕，程序中用到了下面两种判断方法来对Flash进行编程。

数据轮询法
　　数据轮询法的编程由函数unsigned char? flash_boot_write_ with_poll(volatile uchar xdata* addr, uchar dat)完成。当从监控中心接收的命令是要求用数据轮询法对旧用户程序更新时，主程序中就会调用此函数，MCU发出一个编程指令，内置的算法就开始运行。出错标志(DQ5)位为1标志编程周期超时，为0标志没有出错。MCU可以读取被编程扇区任意位置的数据轮询(DQ7)位和出错标志位。

数据跳转法
　　数据跳转法的编程由函数unsigned char flash_write_with_toggle (volatile uchar xdata* addr, uchar dat)完成。编程周期与数据轮询法大致相同，区别在于MCU读的不是DQ7，而是数据跳转标志(DQ6)位。在编程期间，DQ6位一直跳转，直到编程周期完成。DQ5位为1标志编程周期超时，为0标志没有出错。MCU可以读取被编程扇区任意位置的DQ6位和DQ5位。

　　另外，此芯片还有Flash存储器扇区保护功能：主Flash和第二Flash存储器的每个扇区都可以被单独地保护，防止被编程和擦除。该功能为所有的编程或擦除失效提供了额外的数据安全保障。

　　在本设计中，第二Flash的CSBOOT1扇区保存了门控的一些固定卡号，此扇区应被保护。第二Flash的其余几个扇区都作为备用，保存一些电源或空调参数以及需要添加的门控卡号，这些数据都是可变的，所以不被保护。可以通过JTAG 口或器件编程器设置使Flash存储扇区被保护或解除保护。MCU可以通过读扇区保护寄存器(CSIOP块里)来读取扇区保护状态，但不能改变它。

IAP功能的主程序设计
　　系统上电后，程序首先在启动扇区内运行，等待上位机发来的命令，根据命令执行相应操作(见图2)。超时或没有命令发来就自动切换到用户程序。需要更新用户程序时，切换回启动程序。

异常处理
　　系统工作中主要有掉电、通信中断、误码这三种情况会导致程序升级失败。以下简单介绍本设计所采取的一些保护措施。

　　第一种情况，考虑到环境导致的电源稳定性差和雷电、继电器等高压信号的干扰。系统采用了高隔离度DC/DC电源模块把外界地和系统地隔离开，并且在容易受干扰的串口部分加入了高速光耦进行隔离；第二种情况，系统用到了串口、GPRS/GSM、TCP/IP组合成的复杂通信网络。由于只要有一个通信故障就会造成上、下位机之间的通信失败，所以，为了防止因通信失败而造成系统瘫痪，程序中用Eeprom_Init 函数在通信失败或掉电情况下对数据进行恢复和修理；第三种情况，在上、下位机通信过程中，尽管通信正常，但由于数据量大，有产生误码的可能性。因此，程序中对接收到的每一帧数据都先检验帧类型，然后对其作4字节的校验和判断。如果校验有误，将错误信息类型回传给上位机重发，直到数据完全正确，才将这一帧数据保存到Flash相应地址里。
　　
结语
　　本文所介绍的无线远程IAP的实现是基于mPSD32xx系列单片机，且已在无线基站动态环境监控系统项目中使用，极大地方便了系统程序的及时更新，可靠性也得到了验证。可以直接应用到各种电力、水资源和其它无线监控系统中。

参考文献:

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[4].MAX202CPEdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/MAX202CPE.html.
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[6].Q2406Bdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/Q2406B_561524.html.
[7].ROMdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/ROM_1188413.html.

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关键词： mPSD32xx系列 单片机 无线远程 IAP