AVR自编程是如何实现？（范文推荐）

下面是小编为大家整理的AVR自编程是如何实现？（范文推荐）,供大家参考。

　AVR 自编程是如何实现的？

　 BOOT 区的由来基于一个简单的道理，即单片机的程序是保存在 FLASH 中的，要运行程序就必须不停的访问 FLASH 存储器。对于一般的 FLASH 存储器，数据的写入需要一定的时间来完成，在数据写入完成之前，存储器中所有的数据都是不可读的，这就在运行旧程序和写入新程序之间造成了一个矛盾。

　使用 BOOT 区是解决这个矛盾的方法之一，它将 FLASH 存储器从物理上分为两个独立的区域，对其中的一个区的数据写入不会影响到另一个区的数据读取操作。我们可以让单片机的程序在其中一个区（通常是 BOOT 区）运行，而运行着的程序代码写入另外一个区（通常为应用程序区）内。

　AVR 高档单片机 ATmega 系列中含有 BOOT 代码区，即程序引导区，也可称器件自身监控区,有了此 BOOT 区监控，该器件就可对自己器件的 Flash 程序存储器及 EEPROM 数据存储器进行读、写操作，即实现自编程功能，也可称 IAP 在系统应用中编程，这种自编程程序区我们称其用户管理程序，简称用户程序。

　BOOT 区大小可根据实际需要用寄存器设定，并可锁定加密,使外界无法读取其监控。如果 BOOT 区监控设计得好，可把该器件的主要、关键控制对象放在BOOT 区监控内(如中断控制)，其它工作让用户自己设计，可变成傻瓜式控制器、检测仪，可远程对嵌入式设备进行检测、维护、升级等操作。也可通过有线、无线网络监控设备。实现秀才不出门，也可管世界。这种带 BOOT 区监控的 AVR器件可应用于程序、数据需变动的场合；可用于自适应、自修正场合；可用于闭环控制，人工智能；可用于统一计量、计价，又必须在同一时间内快速调正的设备中(例：IC 卡计费电话机)；可用于…… 有了 BOOT 区监控，用户程序可通过单片机通讯口与 PC 机 RS232 接口来写用户程序，可省去 AVR 串行或并行下载电缆，这对外出维护设备带来方便。双龙SL-MEGA8 开发实验器出厂就提供 BOOT 区演示监控，用标准 RS232 通讯电缆就可做程序下载实验(对 Flash 程序存储器及 EEPROM 数据存储器实验擦、写、读

　取)。这样对有的 AVR 高档单片机编程方法有：编程器编程，ISP 串行、并行下载编程，JTGA 线编程，IAP 在应用中编程(仅用串行通讯线)多种形式，给科研、生产带来方便。可以自己设计编程器件，对用户将提供 BOOT 区监控方案框架，你只需简单连接就可组成自己的 BOOT 区监控。以上设计思想也适合所有 AVR 高档单片机 ATmega 系列中含带有 BOOT 代码区的器件。

　AVR 的 BOOTLOAD 功能同其它一些芯片不同，它的 BOOTLOAD 程序没有固化在芯片内部（出厂为空），而是需要由用户设计实现（实际上，你第一次下载BOOTLOAD 程序还必须使用其它的方式编程，如 ISP、JTAG 等），因此对一般的用户掌握起来有一定的困难，不如一些其它芯片的 BOOTLOAD 使用方便。但对高手来讲，可以根据实际需要编写高级、高效、专用的 BOOTLOAD 程序，如从一个U 盘读取数据，更新用户的应用程序；编写一个时间炸弹，或对用户的密码进行验证，10 次不对则将系统程序销毁等等。简单意味着使用方便，但灵活和适应性差，而灵活性需要你具备更高的能力去驾驭它。可能会有一天，在单片机的系统上也出现了“病毒”程序，其原因就是使用了固化的 BOOTLOAD 程序。由于固化的程序必须有统一开放的接口，那么用一个带“病毒”的应用程序更新原来的应用程序也就轻而易举了。

　相关问题的总结：

　1、AVR 自编程是如何实现的？ 答：要想回答这个问题必须先了解 AVR 的 FLASH 的分区结构：AVR 单片机 FLASH分成 RWW(READ-WHILE-WRITE)和 NRWW(NO-READ-WHILE-WRITE)两个区;其中 RWW区的含义是：如果 Boot Loader 软件是对 RWW 区内的某一页进行编程，则可以从 Flash 中读取代码，但只限于 NRWW 区内的代码。在 Flash 编程期间，用户软件必须保证没有对 RWW 区的读访问。如果用户软件在编程过程中试图读取位于 RWW 区的代码( 如通过 call/jmp/lpm 指令或中断)，软件可能会终止于一个未知状态。为了避免这种情况的发生，需要禁止中断或将其转移到 Boot Loader 区。Boot Loader 总是位于 NRWW 存储区。只要 RWW 区处于不能读访问的状态，存储程序存储器控制和状态寄存器(SPMCSR) 的 RWW 区忙标志位

　RWWSB 置位。编程结束后，要在读取位于 RWW 区的代码之前通过软件清除RWWSB。而 NRWW 区的含义是：在 Boot Loader 软件更新 RWW 区的某一页时，可以读取位于 NRWW 区的代码。当 BootLoader 代码更新 NRWW 区时，在整个页擦除或写操作过程中 CPU 被挂起。而且 AVR 还自带读写程序区的指令（LPM 读程序区指令，SPM 写程序区指令），实现程序的更新操作。

　2.能否在进行自编过程中，修改复位中断向量的位置（从 APP 区移至BOOTLOADER 区或者相反）？ 答：不能。我们一般通过编程 Boot 复位熔丝位使得复位向量指向 Boot 区的起始地址。这样，复位后 Boot Loader 立即就启动了。加载了应用代码后，程序再开始执行应用代码。但，有一点必须指出 的是，MCU 本身不能改变熔丝位的设置。也就是说，一旦 Boot 复位熔丝位被编程，复位向量将一直指向 Boot 区的起始地址。熔丝位只能通过串行或并行编程的方法来改变。故，在自编程过程中，无法实现修改复位中断向量的位置。

　3.如何将一个函数定义在 BOOT 区呢？ 答：首先对函数进行连接编译声明，再先修改 MAKEFILE 里连接编译的相关选项如 M16 里想将 GETCHAR(VOID)定位在 BOOT 区里则：

　(1)声明 GETCHAR(VOID __attribute__ ((section (".bootloader"))); (2)在"LDFLAGS=-Wl,-Map=$(TRG).map,--cref"行加进",--section=.bootloader=0x3800"声明即可 4、如何将整个工程连接编译的起始地址定义在 BOOT 区首地址？ 答：只需修改 MAKEFILE 里的 TEXT 段的值即可 如："LDFLAGS=-Wl,-Map=$(TRG).map,--section-start=.text=0x3800" 5、在编译 BOOTLOADER 时设置引导程序的起始，为什么与 STUDIO 显示的设置RWW 区大小显示的不一样 如设置 M16 时会显示(Boot Flash size = 1024 words Boot start

　address=$1c00;[BOOTSZ=00]:default 而在 MAKEFILE 里则是.startsection.bootsection=0x3800 呢？ 答：在 STUDIO 里是用字描述地址，而在 GCC 却用字节描述。

　6、实现 AVR 的 BOOTLOADER 工作需要注意那些事项？ 答：(1)了解 AVR 的 FLASH 的结构分区的含义及 APPLICATION； (2)理解 AVR GCC 的 BOOT.H 库文件的例子，并进行测试； (3)懂得利用 AVR GCC 的 MAKFILE 连接编译选项，修改函数或者程序的编译时重定位操作； (4)进行简单仿真的测试； (5)策划正确而安全的通讯协议与上位机软件进行通讯；