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  新dsPIC/PIC24 Bootloader

  PhsBoot_v4.0是我最新用C语言实现的PIC bootloader, 采用串口通信,适用于dsPIC30, dsPIC33和PIC24, 并为其用C#写了PC端通信程序PhsLoader_v4.0。PhsLoader_v4.0通过串口按照自定义的通信协定发送数据PhsBoot_v4.0, PhsBoot_v4.0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

  dsPIC/PIC24单片机端PhsBoot_v4.0和PC端PhsLoader_v4.0之间的通信数据包采用以下协定

<STX><CMD><ADDRL><ADDRH><ADDRU><ADDRM><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 32 bits  ( ADDRL , ADDRH , ADDRH, ADDRM)

  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_v4.0 功能

  定义好了通讯协定, 接着就按照协定去实现PhsLoader_v4.0。 PhsLoader_v4.0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_v4.0 主要代码段

  PhsLoader_v4.0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; 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;
loaderUpperAddr = 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)
{
const int ADDR_U_START_INDEX = 9;
const int ADDR_U_LENGTH = 4;
string addrU = recordLine.Substring(ADDR_U_START_INDEX, ADDR_U_LENGTH);
loaderUpperAddr = Convert.ToInt32(addrU, 16) << 16;
isNextLineConfigBits = true;
continue;
}
else if (recordLine.Contains(DSPIC_CONFIG_BITS_TOKEN) == true)
{
const int ADDR_U_START_INDEX = 9;
const int ADDR_U_LENGTH = 4;
string addrU = recordLine.Substring(ADDR_U_START_INDEX, ADDR_U_LENGTH);
loaderUpperAddr = Convert.ToInt32(addrU, 16) << 16;
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);
loaderUpperAddr = 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;
//}
DownloadConfigLine(recordLine);
isNextLineConfigBits = false;
}
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_vr4.0 用户界面

  

  PhsBoot_v4.0 功能

  在PhsLoader_v4.0完成后,接着就是完成PhsBoot_v4.0。 PhsBoot_v4.0主要功能就是接收PhsLoader_v4.0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_v4.0。

  PhsBoot_v4.0 位置

  PhsBoot_v4.0放置在程序存储器的第2个Page(第一个Page为Reset vector和IVT/AIVT vector),大小为0x800程序字。

  

  如上图所示,对于dsPIC33/PIC24, HyperBoot_v4.0的ROM Range是0x400~0xBFF, 对于dsPIC30, HyperBoot_v4.0的ROM Range是0x100~0x5FF。

  ROM Range 设置

  下面以dsPIC33FJ256GP710A为例,详细说一下如何设置ROM Range。在编译PhsBoot_v4.0时,需要添加p33FJ256GP710A.gld文件到项目目录中来,并对其修改以下地方。

  program (xr) : ORIGIN = 0x400, LENGTH = 0x0800 /*2A9FE*/
  __CODE_BASE = 0x400;
  __CODE_LENGTH = 0x0800; /*2AA00;*/

  这样就完成了对PhsBoot_v4.0的ROM Range的设置。

  另外由上图可知,应用程序需要烧录到dsPIC33FJ256GP710A ROM的0xC00之后。所以在编译应用程序时,同样需要添加p33FJ256GP710A.gld文件到项目目录中来,并对其修改以下地方来完成ROM Range设置。

  program (xr) : ORIGIN = 0xC00, LENGTH = 0x02A000 /*2A9FE*/
  __CODE_BASE = 0xC00;
  __CODE_LENGTH = 0x02A000; /*2AA00;*/

  PhsBoot_v4.0 主要代码段

  PhsBoot_v4.0采用的是程序字烧录,具体实现代码段如下。

    unsigned char RecivedByte = 0;
while (1)
{
if (U1STAbits.URXDA)
{
RecivedByte = ReadUART1();
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:
WriteWordMem(PM_WORD_WRITE);
sendResponse();
break;
case WR_CFG:
WriteWordMem(CM_WORD_WRITE);
sendResponse();
break;
case ER_MEM:
EraseMem();
sendResponse();
break;
case RUN_APP:
sendResponse();
secCount = 0x7ffff;
U1MODE = 0x0;
U1STA = 0x0110;
while(secCount--);
//RCONbits.SWDTEN=1; // use Watch Dog to reset device
//while (1);
(*((void(*)(void))PROG_START))();
default:
break;
}
}
else
{ //Send data error back
while (BusyUART1());
WriteUART1('?');
}
m_buffer_Index=0;
}
}
}

如何使用

  1. 使用XC16编译PhsBoot_v4.0(编译前,需先修改gld文件,详见"ROM Range设置")。

  2. 使用pickit3烧录PhsBoot_v4.0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_v4.0用户界面,选择COM端口,BAUD RATE。

  5. 点击PhsLoader_v4.0用户界面上的“.."按钮加载需要烧录的应用程序Hex文件(编译前,需先修改gld文件,详见”ROM Range设置")

  6. 重启目标板,接着立刻在PhsLoader_v4.0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

  PhsBoot_v4.0有以下主要特性

  1. C语言写的,XC16 编译。

  2. 非常容易移植, 支持dsPIC30, dsPIC33, PIC24。

  3. 支持FLASH烧写

  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dsPIC/PIC24 串口bootloader 请阅读随笔《自己用C语言写dsPIC / PIC24 serial bootloader》

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