应用程序的固化是嵌入式产品开发和出产过程中一个重要环节。依据ARM的嵌入式体系常用的程序固化办法是，用仿真器经过JTAG口将程序烧录到Flash里，在产品的开发阶段，运用仿真器几乎是必定的；但是到了产品的出产阶段，进行应用程序烧录或晋级操作的往往是出产线上的工人，他们不易把握仿真器的运用办法，并且在出产阶段也需求把JTAG调试口封住以防软件被窥探。笔者在运意图法半导体的STR730开发产品的过程中，规划了一种经过串口进行ISP(In System Programming，在体系编程)的计划。该计划成本低，出产线运用起来也很便利，并且即便晋级过程中产生掉电之类的意外也不会影响下一次晋级，安全而牢靠。
1 硬件衔接
ISP计划的硬件衔接如图1所示。RS232转接板用来将RS232电平转换为TTL电平，并经过ISP_EN引脚给ARM开发板供给信号，让其进入ISP状况。PC机上运转用VC言语编写的ISP．exe，该程序把需求烧录到F1ash里的．bin文件加密后发送到ARM开发板，一同把烧录的进展提示显现给用户。图1中的暗影部分具有固定的程序。
2 Flash烧录原理
2．1 存储器分配
STR730是意法半导体出产的依据ARM7TDMI的微控制器芯片，内置16 KB RAM(0xa0000000～Oxa0003fff)和256 KB Flash(Ox80000000～Ox8003ffff)。内置256 KB Flash的分配情况如图2所示。依照图2中存储器的分配编写Scatter文件，在生成可履行文件时链接器会依据Scatter文件的内容把相关代码段定位到特定的地址上。该例中，程序从Flash发动，且没有运用存储器重映射，因而中止向量有必要定位到Flash的开始方位。
扇区O的内容需求事前经过JTAG口烧入，尔后就能够运用扇区O中的烧录程序Programrher．o经过串口进行ISP。在整个ISP过程中扇区0的内容是坚持不变的，这样就能够避免ISP过程中呈现掉电之类的意外，导致初始化代码Startup或烧录程序Programmer遭到损坏而无法再一次进行ISP。
不管对嵌入式产品增加新功能仍是修正原有的软件BUG，触及的都只是用户应用程序的改动，初始化代码Startup．s是无需改动的，所以扇区O的内容在ISP过程中可否坚持不变，关键是能否使初次编译生成的Vector．0一直与今后屡次编译的App．o相匹配。
需求特别指出的是，当用户应用程序产生改动时，实践的中止服务函数(一般是C言语函数)很可能产生了改动，或者是实践的中止服务函数的进口地址产生了改动，怎样经过固定不变的中止向量Vector．o找到改变的中止服务函数的进口呢?只需这个问题处理了，就能够使初次编译生成的Vector．o一直和今后屡次编译的App．o相匹配，这是该计划可行性的关键所在。为处理这个问题，笔者在Flash的固定方位(0x80002000～0x800020ff)做了一个中止映射表，实践上里边寄存的是一条条跳转指令。因为中止映射表INTMap．s和用户应用程序App．c是一同编译、链接的，里边的跳转指令当然能够精确找到实践的中止服务程序进口；而坐落扇区O的中止向量Vector．s尽管不好用户应用程序一同编译，但中止向量里的跳转指令是肯定跳转到固定的中止映射表区域。这样经过2次跳转就能够精确找到中止服务程序的进口。
能够经过图3看出快中止的处理流程(其他的中止处理流程相似)。
2．2 ISP履行的过程
笔者把起到烧录Flash效果的程序独自作为一个工程编译、链接，生成．bin文件；然后把．bin文件转化成一个unsigned char型的数组，并把该数组放在一个独自的文件Programmet．c中；最终运用Scatter文件把Programmer．o定位在固定的地址空间(0x80001000～Ox80001fff，如图2所示)。这样一来，就能够编写汇编程序，把烧录程序Pro—grammer．o复制到RAM中，并让PC指针跳转到RAM中履行烧录。因为STR730没有外部Flash，要烧录Flash程序有必要在RAM中运转，所以复制Programmer．o到RAM中是必需的。以下代码摘取自Startup．s。
CMP r1，#1
烧录程序Programmet的软件流程如图4所示。
需求阐明的是：
①擦除Flash并不是彻底擦除，而是擦除扇区0之外的其他扇区；
②数据缓冲区有限，每次只接纳指定巨细的数据，这样接纳和烧录就能够并行进行，进步了ISP的速度；
③为了进步软件的安全性，原始的．bin文件是经过加密的，在烧录前需求将原始数据解密。
结 语
本文论述的这种经过串口ISP的办法已经在实践的开发出产过程中运用。实践证明，比较其他烧录Flash的办法有许多优势，比方成本低、硬件衔接简略、操作便利、增强软件的安全性等。笔者运用的MCU是STR730，稍做改动也能够把这种ISP办法推行到其他ARM体系结构的MCU上去。
