一种嵌入式系统升级的设计和实现

　　1、引言

　　随着信息化，智能化，网络化的发展，嵌入式系统技术也将获得广阔的发展空间。嵌入式技术全面展开，目前已成为通信和消费类产品的共同发展方向。在通信领域，数字技术正在全面取代模拟技术。在广播电视领域，美国已开始由模拟电视向数字电视转变，欧洲的DVB(数字电视广播)技术已在全球大多数国家推广。数字音频广播(DAB)也已进入商品化试播阶段。而软件、集成电路和新型元器件在产业发展中的作用日益重要。所有上述产品中，都离不开嵌入式系统技术。象前途无可计量的维纳斯计划生产机顶盒，核心技术就是采用32位以上芯片级的嵌入式技术。在个人领域中，嵌入式产品将主要是个人商用，作为个人移动的数据处理和通讯软件。本文提出了利用LPC2148的SD卡实现嵌入式系统升级的设计方案。

　　2、总体系统升级方案设计

　　厂家生产出产品后，用户购买回去使用，当设备出现了系统漏洞或者用户不满足现有功能而提出更多需求时，就要对系统升级或者维护系统功能。厂家只需将SD卡取回，把更新后的程序放入SD卡中，然后发放给用户，用户只需把SD卡插入终端设备。即可达到系统升级的目的。图1给出厂商与用户之间的交流流程图。图2给出整个系统设计流程图。

　　按图1所示，厂商与用户交流过程如下：

　　(1)厂商将一个类似Boot loader的程序通过ISP方式，将其下载到Flash中，如图2所示的位置。

　　(2)将升级程序放入SD卡中，随产品一起出厂。

　　(3)用户拿到SD卡后，将其插入SD卡槽，终端设备开始工作。

　　(4)用户使用一段时间后，若出现问题或者需要升级、维护时.只需将SD卡返回厂家即可。

　　(5)厂家将升级后的程序放入返回的SD卡中，再返回给用户.或者厂家直接再发放SD卡给用户，而无需用户返回SD卡。

　　(6)用户拿到SD卡后，将其直接插入终端设备卡后，则可达到升级的目的。

　　出厂前，通过ISP编程方式烧入一个类似于Boot loader的程序。该程序的实现大致分为3个步骤：

　　(1)SPI模式下的SD卡底层驱动;

　　(2)读出SD卡中的系统程序，并放入指定的Flash地址段中：

　　(3)跳转到指定的Flash地址段，执行升级后的系统。

　　在用户插入SD卡前，程序不断判断SD卡是否插入。用户插入SD卡后，程序首先驱动SD卡，使其能正常工作，然后读取SD卡中的升级程序，并将其放入指定的Flash地址段中。最后，跳转到指定段，开始工作。厂家可根据需要，任意安排升级程序放置的位置。

　　3、系统硬件设计

　　核心处理器采用PHILIPS公司的LPC2148。它是一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的32位ARM7微控制器。带有32KB和512 KB嵌入的高速Flash存储器。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构，使32位代码能够在最大时钟速率下运行，并带有SPI总线。选用该处理器主要考虑其内部资源丰富，无需扩展存储器和SPI总线，且性能优异，抗干扰能力强，价格低廉，具有极高的性价比。