什么是在线升级？内核N76E003芯片通过软件控制升级

什么是在线升级？

在开发阶段，我们在调试单片机时更换程序，通常是通过下载器（仿真器），擦除保存程序的Flash，然后重新编程。

那么如果是在量产阶段，成品已经组装好，或者已经到了用户手中，当程序需要再次更新的时候8051片上可编程系统原理及应用，就没有办法通过下载器更新了。这时可以考虑通过外设通信接口（UART/USB/SPI/I2C/CAN等）实现升级。

如何控制升级过程？

为了保证升级的可重复性和安全性，从Flash中划分出一小块区域用于升级，我们称之为Boot程序，或Bootloader。该程序的作用是管理升级、判断是否升级、接收升级数据包和Flash烧写、应用的跳转控制、升级过程中的异常处理。

应用程序存储在Flash的另一个区域，应用程序独立于Boot程序。实现在线升级的前提是Boot程序和应用程序可以相互跳转，或者软件可以控制复位后先执行哪个程序。

需要考虑的问题：

如何进入Boot程序？

设置复位后加载引导程序

确定是否需要升级？

比如触发某个IO口级别（长按升级按钮），或者通讯握手成功等8051片上可编程系统原理及应用，条件满足，等待升级。当条件不满足时，跳转到应用程序运行。

数据包接收和Flash编程

根据接收和写入Flash的数据协议段，必须保证传输的正确性和Flash操作的正确性，最好在Flash烧写后再次验证。如果传输出现错误（校验码不匹配），需要申请重传。

应用跳转

不满足升级条件或升级完成后，重置设置并加载应用程序，然后重新启动。

下面介绍8051核心N76E003芯片通过串口进行在线升级。

1个Flash分区（共18KB）

LDROM：划分4KB作为Boot程序（芯片可分为1KB/2KB/3KB/4KB，比较灵活），新唐把这部分Flash称为LDROM

APROM：划分14KB为应用程序，新唐将这部分Flash称为APROM

2 在引导程序和应用程序之间切换

在应用程序中，设置 BS 位，然后复位软件。复位后，它从 LDROM 启动并加载 Boot 程序。

在 Boot 程序中，将 BS 位清 0，然后由软件复位。复位后，从 APROM 启动并加载应用程序。简单的。

3 接收升级数据包和APROM编程

数据传输这里我指的是Xmodem文件传输协议，每个128字节的payload，

如果最后一次传输不足 128 字节，则添加 0xFF。

再解释一下为什么要提到Xmodem协议，因为N76E003 Flash使用128字节为1页，擦除是按页进行的。

串口接收，采用中断方式，接收到一个数据包后，如果验证成功，写入Flash，回复ACK，准备接收下一个数据包（如果有）；如果验证失败，回复NAK，并向上位机申请重传。

4 异常处理

如果升级过程中出现异常，如串口线脱落或MCU掉电，如何恢复升级？

因为考虑到掉电前的状态，升级状态需要保存在Flash中，使用LDROM的最后128字节（4KB）来保存升级状态。需要三个状态。默认值为 0xFF。（未编程），升级失败，升级完成。

进入Boot程序时，先读取这个状态。如果升级未完成，请等待主机发出升级命令。如果升级已经完成，请稍等片刻。如果主机没有升级命令，切换到应用程序。

在升级过程中，升级状态始终为失败。当所有数据包都正确写入APROM后，升级状态变为完成。

5 电脑软件

只需选择串口，点击连接，选择要升级的BIN文件，开始升级。由于我开发的产品是内置锂电池供电，通过Micro-USB接口充电，串口信号直接拉到Micro-USB插口，外接PC通过TTL-USB 适配器电缆。由于是内置电池，应用程序收到升级命令后，切换到Boot程序运行升级。