[实用新型]一种基于单片机ISP实现IAP程序升级的电路

说明书

本实用新型涉及一种基于单片机ISP实现IAP程序升级的电路，其解决了现有IAP程序升级方式不足的问题，其设有单片机、ISP暂态使能电路和定时长复位电路，单片机分别与ISP暂态使能电路和定时长复位电路连接，单片机内部设有FLASH区，FLASH区存放固件程序，ISP暂态使能电路驱动单片机重新启动进入ISP状态，升级FLASH区固件程序，定时长复位电路硬件复位单片机，正常运行FLASH区固件程序。本实用新型可广泛应于具备电平控制ISP引脚的单片机IAP程序升级。

技术领域

本实用新型涉及嵌入式设备程序升级技术领域，特别是涉及一种基于单片机ISP实现IAP程序升级的电路。

背景技术

嵌入式设备单片机程序升级常用ISP和IAP两种方式。ISP(In SystemPrograming，在系统编程)是单片机厂家提供的方式，通过一些辅助手段，单片机启动时不从正常的内部FLASH区启动，而是进入内部固化的ISP升级程序，从串口、SPI或I2C接收数据，完成整个FLASH区的程序更新写入。IAP(In applicaTIng Programing，在应用编程)是单片机开发人员实现的程序升级方式，开发人员在编写程序时，将单片机内部的FLASH区分为BOOT区和APP区，分别存放升级程序和应用程序。单片机运行时，首先进入BOOT区运行升级程序，如果判断不需要升级，跳转到APP区执行应用程序，否则开始程序升级过程，改写APP区应用程序。

ISP和IAP方式的特点及问题如下：

1、ISP升级程序是单片机厂家出厂时在单片机内部的特定地址中固化的一段程序，不需要占用单片机提供给用户的内部FLASH区，无需消耗额外的存储空间，但ISP功能由单片机厂家提供，需要辅助的电路手段控制，常用于制造厂商研发、生产过程中下载程序使用，设备出厂以后无法使用。

2、IAP方式比较灵活，不需要额外的辅助手段，通过标准的串行接口甚至远程网络即可完成升级过程，常用于出厂后的程序升级，但需要占用额外的存储空间，低端设备中存储资源比较受限，并且部分单片机的跳转功能支持不完善，BOOT和APP两级程序实现比较复杂。

发明内容

本实用新型为了解决现有技术的不足，提供一种基于单片机ISP实现IAP程序升级的电路，在单片机ISP功能基础上进行硬件电路和软件功能扩展，单片机复位后自动进入ISP状态，上位机利用ISP升级协议像IAP功能一样实现程序升级，节省了单片机的FLASH资源，减小BOOT、APP两级程序的开发难度，适用于具备电平控制ISP引脚的单片机。

本实用新型提供一种基于单片机ISP实现IAP程序升级的电路，设有单片机、ISP暂态使能电路和定时长复位电路，单片机分别与ISP暂态使能电路和定时长复位电路连接，单片机内部设有FLASH区，FLASH区存放固件程序，ISP暂态使能电路驱动单片机重新启动进入ISP状态，升级FLASH区固件程序，定时长复位电路硬件复位单片机，正常运行FLASH区固件程序。

优选地，单片机设有ISP引脚、RESET复位引脚、串口通讯引脚、和通用IO引脚，通用IO引脚设有GPIO1引脚和GPIO2引脚，通用IO引脚分别连接ISP暂态使能电路和定时长复位电路，GPIO1引脚和GPIO2引脚分别用于连接ISP暂态使能电路和定时长复位电路，程序升级指令通过GPIO1引脚驱动单片机，运行单片机内部固化的ISP程序从通讯串口下载固件程序。

优选地，ISP引脚的高电平状态使单片机进入ISP使能功能，电平适配电路直接连接ISP引脚。

优选地，ISP引脚的低电平状态使单片机进入ISP使能功能，电平适配电路中增加反相器连接ISP引脚。

优选地，ISP暂态使能电路包含电容C1、电阻R1和ISP电平适配电路，电容C1为uF级储能电容，电容C1能够保持10毫秒以上电平阈值。