基于在系統(tǒng)內(nèi)可編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能儀器的遠(yuǎn)程升級(jí)設(shè)計(jì)

1 、ISP 技術(shù)簡(jiǎn)介

智能儀器是基于單片機(jī)技術(shù)的，是典型的嵌入式系統(tǒng)。因此，單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展對(duì)智能儀器的發(fā)展起著重要的作用；同樣，智能儀器的發(fā)展也對(duì)單片機(jī)的發(fā)展提出了更高的要求。片內(nèi)帶快閃存儲(chǔ)器（FLASH EPROM ）的單片機(jī)一經(jīng)推出，便得到了業(yè)界的熱烈響應(yīng)和廣泛的市場(chǎng)認(rèn)可。快閃存儲(chǔ)器比普通的EPROM 存儲(chǔ)器的改進(jìn)之處是不僅可以讀，而且可以用軟件快速地擦除和寫(xiě)入，使得ISP 技術(shù)成為現(xiàn)實(shí)。ISP 技術(shù)，即在系統(tǒng)內(nèi)可編程技術(shù)，是指電路板上的空白器件可以編程寫(xiě)入最終用戶(hù)代碼，而不需要從電路板上取下器件，已經(jīng)編程的器件也可以用ISP 方式擦除或再編程。

2 、智能儀器遠(yuǎn)程升級(jí)

智能儀器的設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，每種儀器的設(shè)計(jì)都不可能做到盡善盡美，尤其是軟件部分，由于其靈活性較大，也往往是最容易出錯(cuò)的地方。在一種新產(chǎn)品剛推上市場(chǎng)的過(guò)程中，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在某種可以修復(fù)的“BUG”，即通過(guò)軟件的修改就可以達(dá)到目的；還有一種情況是雖然產(chǎn)品的軟硬件都沒(méi)有問(wèn)題，但隨著形勢(shì)的發(fā)展，用戶(hù)提出了更高的要求，而這些要求都能夠通過(guò)修改軟件來(lái)達(dá)到。為了對(duì)用戶(hù)負(fù)責(zé)，根據(jù)以往的做法，儀器儀表就要進(jìn)行升級(jí)換代，一種方式是將整個(gè)儀器換掉；再一種方式就是派專(zhuān)業(yè)人員到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)儀表“開(kāi)膛破肚”進(jìn)行升級(jí)。而這兩種方式都是要投入大量的人力物力，尤其是當(dāng)該儀器的銷(xiāo)售已達(dá)到一定數(shù)量時(shí)。但如果在你的儀表中使用了ISP 技術(shù)，上述過(guò)程可能就簡(jiǎn)單多了。在因特網(wǎng)快速發(fā)展的今天，能夠擁有一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的PC 機(jī)已經(jīng)是一件非常平常的事情，而PC 機(jī)一般都帶有RS-232C 串口，而這些硬件設(shè)備對(duì)于使用ISP 技術(shù)的儀器儀表升級(jí)來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠。

利用ISP 技術(shù)進(jìn)行智能儀器遠(yuǎn)程升級(jí)的實(shí)現(xiàn)方案如圖1 所示：

通過(guò)因特網(wǎng)將儀器的生產(chǎn)廠(chǎng)家和用戶(hù)聯(lián)系起來(lái)。廠(chǎng)家將升級(jí)程序放到其服務(wù)器上，用戶(hù)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將升級(jí)程序下載下來(lái)，當(dāng)用戶(hù)將下載程序安裝到自己的PC 機(jī)上后，將待升級(jí)儀器和PC 機(jī)通過(guò)廠(chǎng)家提供的下載電纜連在一起，將儀表的撥碼開(kāi)關(guān)從“運(yùn)行”撥到“下載”位置，然后運(yùn)行升級(jí)程序，程序會(huì)提示用戶(hù)輸入正確的產(chǎn)品序列號(hào)，經(jīng)驗(yàn)證無(wú)誤后，下載程序就會(huì)自動(dòng)完成待升級(jí)儀器的主控芯片的擦除、查空、編程和校驗(yàn)等步驟。下載完畢，將儀表的撥碼開(kāi)關(guān)從“下載”撥到“運(yùn)行”位置，然后將儀表重新上電，則產(chǎn)品升級(jí)完成，儀器即可按升級(jí)后的程序運(yùn)行。該種升級(jí)方式只要用戶(hù)懂一點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)和簡(jiǎn)單的電器知識(shí)，就可以免除技術(shù)人員親自到現(xiàn)場(chǎng)“開(kāi)膛破肚”的麻煩，大大提高了效率，并節(jié)省了人力物力，故市場(chǎng)

潛力巨大。下面就以PHILIPS 公司的產(chǎn)品P89C51RD+ 為例，來(lái)論述ISP 技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。

3、P89C51RD ＋介紹

ISP 技術(shù)是未來(lái)儀器儀表的發(fā)展方向。一些有遠(yuǎn)見(jiàn)的廠(chǎng)家為了使ISP 技術(shù)得以推廣，在芯片上免費(fèi)提供BOOTROM 固件，并且巧妙地解決了固件和FLASH 的地址覆蓋問(wèn)題及其一些具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)問(wèn)題，使它們的實(shí)現(xiàn)變得簡(jiǎn)單而現(xiàn)成。P89C51RD ＋即是其中之一，P89C51RD ＋是PHILIPS 公司內(nèi)核基于8 位80C51 單片機(jī)的派生產(chǎn)品，它們?cè)谕耆Ａ?0C51 指令系統(tǒng)和硬件結(jié)構(gòu)的大框架外，發(fā)生了多方面的加強(qiáng)、擴(kuò)展、翻新和創(chuàng)新。在最大限度地利用原有的結(jié)構(gòu)的方方面面可以說(shuō)做到了淋漓盡致，P89C51RD ＋將原有的對(duì)外數(shù)據(jù)和程序存儲(chǔ)器的16 位尋址機(jī)制加以利用，把片上的RAM 擴(kuò)展到1K 字節(jié)、片上的FLASH EPROM 擴(kuò)展到64K 字節(jié)，滿(mǎn)足當(dāng)今用嵌入式高級(jí)語(yǔ)言對(duì)片上大存儲(chǔ)容量的需要。

其特色如下：

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