[发明专利]8位高性能单片机程序软件的在线加载方法

说明书

本发明公开的一种8位高性能单片机程序软件的在线加载方法，旨在提供一种升级过程不用打开设备箱体，不需要取下程序存储器的在线升级方法。本发明通过下述技术方案予以实现：在程序烧写状态下，通过PC机将需升级的二进制文件BIN发送至8位高性能单片机自带的串口，PC机通过串口软件将8位高性能单片机的需升级的可执行二进制BIN代码文件，通过PC机发送至8位高性能单片机的串口，8位高性能单片机串口将收到的二进制代码，按顺序存放于随机存取存储器RAM中；将RAM中存放的数据写入到FLASH程序存储器1存储芯片；在FLASH程序存储器2中程序的运行下，把RAM中缓存的BIN文件一次性写入到FLASH程序存储器1中完成烧写。

技术领域

本发明涉及一种数据处理领域8位高性能程序软件的在线加载方法，尤其是广泛运用于各种小型控制系统MCS-51系列单片机中的80C31单片机程序软件的在线加载方法。

背景技术

随着单片机在各个领域全面深入地发展和应用,出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位16位32位通用型单片机,以及小型廉价的专用型单片机。其中，80C31单片机是INTEL公司MCS-51系列单片机中最基本的产品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS产品。它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征，标准MCS-51单片机的体系结构和指令系统。80C31内置中央处理单元、128字节内部数据存储器RAM、32个双向输入/输出(I/O)口、2个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。但80C31片内并无程序存储器，需外接ROM。此外，80C31还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。80C31有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)两种封装形式。传统的单片机片内程序存储器一般为1K~8K,片内数据存储器为256字节以下。在某些复杂的应用上,片内不论是程序存储器还是数据存储器都是容量不够,必须采用外接方式进行扩充。单片机80C31具有四个并行口,一个串行并有128字节的随机存取存储器,其内存容量极为有限。为了存放程序和数据,系统需要外扩一片6264(容量为RAM作为数据寄存器。使用8031单片机作为工业控制过程中的控制核心，虽然可以通过软件编程实现各种控制功能。但使用80C31作为微处理器的工业产品交付用户后，经过一段时间运行使用后需要以程序软件升级。在当需要以程序软件升级的方式实现产品功能升级改进时，以往的通常做法是将程序存储器从端机或设备中取出，然后将程序存储器插入专用的烧写工具（如ALL-11），配合专用的烧写软件进行软件烧入。烧入完成后，还需将程序存储器重新装回设备，并加电验证烧入软件的正确性。在外场尤其是条件恶劣的野外，这种方法的最大弊端是需要打开已交付设备箱体，再次装回时需要重新加固，对外场的软件升级人员提出了较高要求。这种通常的程序软件升级方法主要存在以下两个方面的不足之处：

一是需要打开已交付设备箱体，从设备箱体中拔出模块，再从模块上取下程序存储器，芯片一般是通过钳装或电装的方式紧密地安装在芯片上的。软件升级完成后，还要逆重复上述步骤。整个过程需要软件人员、钳装人员和电装人员的配合才能完成，带来人员的开销；

二是需要携带专用烧写工具，例如ALL-11烧片机。在外场执行软件升级任务时，会带来诸多不便。为了将防止总线间的冲突8031访问外部存储器时Ｐ０口和Ｐ２口共做地址总线，Ｐ０口常接锁存器再接存储器。而Ｐ２口直接接存储器。因为单片机内部时序只能锁住Ｐ２口的地址，如果用Ｐ０口传输数据时不用锁存器的话，地址就改变了。由于数据总线、地址总线共用Ｐ０口，所以要分时复用。先送地址信息，由ＡＬＥ使能锁存器将地址信息锁存在外设的地址端，然后送数据信息和读写使能信号，在指定的地址进行读写操作。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足之处，提供一种操作简便、快速、升级过程不用打开设备箱体，不需要取下程序存储器的8位高性能单片机程序软件的在线加载方法。