自己用C语言写单片机PIC18 serial bootloader

　　HyperBootloader_PIC18_J 和 HyperBootloader_PIC18_None_J

　　完成PIC16 bootloader (详细情况请阅读我的上一篇随笔《自己用C语言写单片机PIC16 serial bootloader》) 后，接着就开始写PIC18的UART bootloader。事实上我写了HyperBootloader_PIC18_J 和 HyperBootloader_PIC18_None_J 两种bootloader。 一种给PIC18F, 另一种给PIC18FJ。两种bootloader除了在实现上有一点不同，大小也不同外，其他都差不多。都是模仿HI-TECH PICC bootloader实现的, 都是放置在程序存储器的头部，电脑端的程序都是用超级终端传送应用程序的Hex文件。在继续之前，先讲讲PIC18F和PIC18FJ的区别。

　　PIC18F和PIC18FJ的区别

　　PIC18F和PIC18FJ一个不同点是CONFIG BITS的烧写位置。对于PIC18F, CONFIG BITS被映射到程序存储器300000h （虚拟地址）开始的单元中。对于PIC18FJ，CONFIG BITS被烧写到程序存储器的底部（真实地址），每次上电自动会被映射到程序存储器300000h （虚拟地址）开始的单元中，所以对于PIC18FJ， 更新了CONFIG BITS，reset后才生效。

  Interrupt Vector Remap

　　由于bootloader 位于程序存储器的头部，需要对Interrupt Vector进行remap. 代码如下。

　　#asm
　　　　PSECT intcode
　　　　goto APP_START + 0x8　　　　PSECT intcodelo
　　　　goto APP_START + 0x18　　#endasm

　　HyperBootloader_PIC18_None_J 主要代码段

　　HyperBootloader_PIC18_None_J 每接收一行的超级终端发过来的Hex数据，一个一个程序字地烧录。具体实现的主要代码段如下。

    for(;;)        // loop until end of file    {        while (RCREG!=':');        // wait for start of hex file line

        while(!TXSTAbits.TRMT);
        TXREG=':';      // the prompt to download a new program
        cksum = bcount = g2x();        // get the byte count#if _EEPROMSIZE > 256
        EEADRH = TBLPTRH = g2x();        // get the address#else
        TBLPTRH = g2x();#endif
        TBLPTRL = EEADR = g2x();

        DO_NOT_INCREMENT = 1;
        rectype = g2x();    // get the record type
        switch(rectype)
        {        case DATA:    // ldata record
            #if (PROG_START > 0x200) || defined(__PIC18FX520)    
// to protect bootloader from being overwritten
            if( (FLASH) && (TBLPTRU==0) && (TBLPTRH < (unsigned char)(PROG_START>>8)) )    
// to protect bootloader from being overwritten
                break;        // if bootloader is threatened, skip this
            #endif
        clear_buffer();            while(bcount--)
            {
                TABLAT = EEDATA = buff[(EEADR&(_FLASH_WRITE_SIZE-1))] = g2x();     // get the data

                if((CONFIG)||(EEPROM))
                {                    if(CONFIG) // EEPROM/config. write byte at a time                    {
                        table_write();
                    }                    //zap();                }                else
                {                    if((EEADR & (_FLASH_WRITE_SIZE-1)) == (_FLASH_WRITE_SIZE-1))  //program/IDLOCs flash bytes at a time                    {
                        flash8();
                        clear_buffer();
                    }
                }
                EEADR++;
            }            if(((EEADR&(_FLASH_WRITE_SIZE-1))!=0)&&(FLASH)&&(!CONFIG))
                flash8();
            checksum();            break;        case END:    // end of hex file            checksum();
            TXSTA = 0x02;     //reset USART before jump to application
            RCSTA = 0x00;
            (*((void(*)(void))PROG_START))(); // jump to new program
            break;        case EXTEND_ADDRESS:    // extended address record
            while(bcount--)
            {
                EEADR=g2x();    // determines whether EE, Config or ID             }
            EEPGD=1;            if(EEADR==0xF0)
                EEPGD=0;    // select for EEPROM
            CFGS=0;            if((EEADR&0xF0)==0x30)
                CFGS=1;        // select for config write
            TBLPTRU=EEADR;
            checksum();            break;
        }
    }

　　HyperBootloader_PIC18_J 主要代码段

　　HyperBootloader_PIC18_J 每接收一行的超级终端发过来的Hex数据，在存到block数组中，block满了，再整个block地烧录。具体实现的主要代码段如下。

for (;;)
    {        while (RCREG != ':');        while(!TXSTAbits.TRMT);
        TXREG=':';    // the prompt to download a new program
        cksum = bcount = g2x();
        data_buffer[LEN_INDEX] = bcount;
        data_buffer[ADDRH_INDEX] = g2x();
        data_buffer[ADDRL_INDEX] = g2x();
        rectype = g2x();        switch(rectype)
        {            case DATA:                while (bcount--)
                {
                    data_buffer[LEN_INDEX + data_index + 1] = g2x();
                    data_index++;
                }
                checksum();
                EECON1 = PGM_WRITE;
                WriteMem();                break;            case END:
                checksum();                if (block_start)
                {
                    WriteStart();
                    resetBlockBuffer();
                    block_start = 0;
                }
                TXSTA = 0x02; //reset USART before jump to application
                RCSTA = 0x00;
                asm('goto '___mkstr(APP_START));                break;            case EXTEND_ADDRESS:
                g2x();
                data_buffer[ADDRU_INDEX] = g2x();
                checksum();                break;
        }
        data_index = 0;
    }

　　如何使用

　　1. 使用XC8编译HyperBootloader_PIC18_J 或HyperBootloader_PIC18_None_J。

　　2. 使用pickit3烧录HyperBootloader_PIC18_J 或HyperBootloader_PIC18_None_J的Hex文件到目标板中。

　　3. 拔除pickit3烧录器，连接目标板与PC的串口，打开超级终端，设置如下：9600-8-None-1-None, Line Delay-20ms。

　　4. 重启目标板，超级终端会出现Booting... 字样。

　　5. 6秒内，在超级终端窗口中按下键盘上任何按键，会出现'>'（6秒内没按键，会自动跳转到用户的应用程序中去）。

　　6. 打开Send Text File对话框，选择期望烧录的应用程序hex文件（由于bootloader在程序存储器的头部，所以应用程序需要在编译前设置XC8的Code offset， 如果是使用HyperBootloader_PIC18_J，设置为400， 如果是使用HyperBootloader_PIC18_None_J， 设置为300），点击确认， HyperBootloader会将接收到的数据传回到电脑超级终端上，并将数据烧录到目标板程序存储器的正确位置。

　　7. 烧录完毕，再次重启目标板,超级终端显示完Booting ......，就自动跳到应用程序中，目标板开始正常运行应用程序。

　　之后每次更新应用程序，只需重复步骤 4 ~ 7 就可以了。

　　主要特性

　　HyperBootloader_PIC18_J 和 HyperBootloader_PIC18_None_J 有以下主要特性

　　1. C语言写的，XC8 编译。

　　2. 非常容易移植。

　　3. 支持FLASH烧写

　　4. 可支持EEPROM烧写。

　　5. 支持CONFIG BITS/IDLOC 烧写。