摘要：介紹了一種MSP430單片機(jī)通過串口升級程序的方法，并在MSP430F5438上得以實(shí)現(xiàn),。通過實(shí)驗(yàn),，證明此方法穩(wěn)定、可靠,，避免了利用仿真器更新程序的繁瑣,，提高了效率。
關(guān)鍵詞：MSP430F5438,；串口,；程序更新

    隨著性能的不斷提高以及成本的降低，單片機(jī)在各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,。尤其在信號的控制和處理方面,，單片機(jī)以其超低的功耗、簡單的操作成為設(shè)計者的首選。TI公司推出的MSP430x5xx系列單片機(jī)具有低電壓,、低功耗,、高速處理能力以及配置靈活的接口等特點(diǎn)，是當(dāng)今主流單片機(jī)之一,。
    同其他處理器一樣,，單片機(jī)正常工作除了需要硬件電路以外，還需要相應(yīng)的用戶應(yīng)用程序,。但應(yīng)用程序在調(diào)試階段以及實(shí)際使用時往往都需要更新,，常規(guī)的方法需要打開機(jī)箱，將仿真器與單片機(jī)連接好,，再更新程序,。這種步驟比較繁瑣，如果操作不當(dāng)還會損壞設(shè)備,。因此,，如果能通過單片機(jī)已有的簡單接口(如串口)更新應(yīng)用程序，那么將給單片機(jī)的使用帶來更大的方便,。

1 總體思想
    首先通過仿真器向單片機(jī)中寫入一段小程序,，稱之為Bootloader程序。這個程序不是用戶的應(yīng)用程序,，它的作用有兩個：第一是在上電的一小段時間里實(shí)時檢測串口,，如果有上位機(jī)發(fā)出的更新程序命令，就發(fā)送握手信號,，通知上位機(jī)發(fā)送更新代碼,，并將收到的更新代碼寫入單片機(jī)相應(yīng)的Flash中；第二個作用是當(dāng)檢測到有應(yīng)用程序存在時,，跳轉(zhuǎn)到應(yīng)用程序的入口地址,，執(zhí)行應(yīng)用程序。其流程如圖1所示,。

    上位機(jī)程序(VC++語言編寫)的功能是,，當(dāng)用戶發(fā)出更新程序的指令后，在一段時間內(nèi)連續(xù)發(fā)送更新程序命令,。如果收到單片機(jī)的應(yīng)答信號,，表示單片機(jī)準(zhǔn)備開始接收更新代碼。此時上位機(jī)讀取已選擇的代碼文件,，分段發(fā)給單片機(jī),。其流程如圖2所示。

2 相關(guān)知識
2．1 IAR設(shè)置
    常用的MSP430單片機(jī)軟件開發(fā)環(huán)境是IAR C／C++Compiler for MSP430,。用仿真器進(jìn)行程序燒寫以及仿真調(diào)試時,，在Options→Linker→ Output→Format選項(xiàng)中選擇的是“Debug information for C-SPY”,，但如果要得到該程序文本格式的代碼文件，需要選擇Format中的Other選項(xiàng),。
2．2 代碼文件格式
    下面是一個生成的txt文件的內(nèi)容：
   
    @后面的6C00表示起始地址,，接下來的內(nèi)容需要依次寫入6C00開始的地址中。@FCFF表示程序的復(fù)位入口地址,，單片機(jī)上電或者復(fù)位后,，程序從這里開始運(yùn)行,。最末行q表示結(jié)束,。
2．3 xcl文件
    上面生成的txt文件中的代碼存放地址、復(fù)位入口地址以及中斷入口地址都可以通過配置文件進(jìn)行修改,，這個文件就是xcl文件,。該文件在安裝目錄的IAR Systems＼Embedded Workbench 5．4 Evaluation＼430＼config中，本文所使用的單片機(jī)對應(yīng)的配置文件是lnk430F543 8．xcl,，將其復(fù)制到自己創(chuàng)建的工程中以便修改,。在編譯器的Options→Linker→Config→Linker command file選項(xiàng)中指定這個配置文件。
    下面是xcl文件中的部分內(nèi)容：

    上面的配置信息含義是代碼(Code)和數(shù)據(jù)常量(Constant data)放在5C00～FF7F和10000～45BFF兩個空間中,。中斷向量的地址是FF80～FFFF,，其中復(fù)位向量的地址是FFFE～FFFF。
2．4 Bootloader程序和用戶應(yīng)用程序的關(guān)系
    地址空間分配如圖3所示,。圖3左面是MSP430F5438的空間分配,。在正常的使用中，用戶代碼占用5C00～FF7F,、10000～45BFF兩塊區(qū)域,，中斷向量為FF80～FFFF。但含有Bootloader的程序,，就與之有所區(qū)別了,。即Bootloader程序占用了一部分代碼區(qū)，同時占有中斷向量FF80～FFFF,。而用戶需要重新編寫一個中斷向量表,，以及相應(yīng)的入口地址。圖3右面是Bootloader程序和用戶程序以及自定義的中斷向量在Flash中的位置,。關(guān)于空間位置以及空間大小可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,。

    從圖中可以看出，在代碼空間中存在著兩個獨(dú)立的程序：Bootloader程序和用戶程序,。Bootloader完成的功能是在復(fù)位時通過上位機(jī)更新用戶程序或者調(diào)用已經(jīng)存在的用戶程序,。在這里最為關(guān)鍵的是中斷向量FF80～FFFF是歸Bootloader程序所有的，當(dāng)有中斷發(fā)生時,，程序首先進(jìn)入FF80～FFFF空間的地址中(也就是Bootloader的程序中),，接著再由Bootloader的中斷程序跳轉(zhuǎn)到相對應(yīng)的用戶中斷程序中。
    由于用戶程序空間以及中斷向量都發(fā)生了變化，那么需要對配置文件lnk430F5438．xcl的內(nèi)容進(jìn)行修改,。以圖3為例,，修改如下：

2．5 上位機(jī)程序
    利用VC++編寫帶有串口的上位機(jī)程序，按照圖2所示的流程完成相應(yīng)的功能,。在操作時,，首先打開與單片機(jī)連接的串口，選擇要更新的文件,，之后給單片機(jī)上電,，就可以進(jìn)行用戶程序的更新了，上位機(jī)界面如圖4所示,。

結(jié)論
    通過增加一個Bootloader程序,，引出一個串口就可以更新程序，使更新程序變得更加容易,，在實(shí)際使用中起到了事半功倍的效果,。此種方法也同樣適用MSP430其他系列的單片機(jī)。