基于GPRS的單片機(jī)固件升級系統(tǒng)設(shè)計

摘要：設(shè)計基于中國移動GPRS無線網(wǎng)絡(luò)，以C8051F340單片機(jī)為核心，GSM／GPRS／EDGE無線模塊MC75作為通信模塊開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)測試終端設(shè)備。當(dāng)該終端設(shè)備的固件需要升級時，在遠(yuǎn)程服務(wù)器端開啟FTP服務(wù)器并與終端建立連接，終端從該FTP服務(wù)器上下載已更新的二進(jìn)制升級文件并存儲在外部Flash中，在主程序進(jìn)行校驗后跳轉(zhuǎn)到升級程序段覆蓋掉片內(nèi)Flash中原有的固件程序，完成系統(tǒng)固件遠(yuǎn)程更新。
關(guān)鍵詞：GPRS網(wǎng)絡(luò)；C8051F340；FTP；固件升級

引言
嵌入式技術(shù)的迅速發(fā)展使得越來越多的嵌入式終端設(shè)備應(yīng)用在人們的日常生活中，其中不乏應(yīng)用在一些偏遠(yuǎn)地方，甚至工作在無人看管的場合下。人口比較稀少的地方，由于基站分布比較分散，加之人口比較稀疏，基站維護(hù)等操作常難以執(zhí)行，這就需要在某些地方放置網(wǎng)絡(luò)信號測試儀檢測該地區(qū)的通信信號質(zhì)量，并將該信息反饋到遠(yuǎn)程服務(wù)器。同時，由于硬件系統(tǒng)程序設(shè)計固有的局限性，固件程序的升級在所難免。針對實際情況，本文開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)信號測試儀的單片機(jī)遠(yuǎn)程升級系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計
整個系統(tǒng)以Silicon Labs公司推出的混合信號片上系統(tǒng)型單片機(jī)C8051F340作為核心控制單元，采用GSM／GPRS／EDGE無線模塊MC75作為與遠(yuǎn)程服務(wù)器的通信模塊，采用上海麗浪電子有限公司推出的R36模塊作為GPS模塊，通過GPS衛(wèi)星接收RMC格式的導(dǎo)航電文供終端設(shè)備定位用。C8051F340單片機(jī)包含兩個TTL電平的串行接口，分別與GPRS模塊和GPS模塊進(jìn)行通信。GPRS模塊可接收遠(yuǎn)程控制臺發(fā)來的控制指令，并傳輸給單片機(jī)進(jìn)行處理。系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。

1．1 C8051F340介紹
C8051F340具有片內(nèi)上電復(fù)位、VDD監(jiān)視器、電壓調(diào)整器、看門狗定時器和時鐘振蕩器等內(nèi)部資源，是真正能獨立工作的片上系統(tǒng)。Flash存儲器還具有在系統(tǒng)重新編程能力，可用于非易失性數(shù)據(jù)存儲，并允許遠(yuǎn)程更新8051固件程序。用戶軟件對所有外設(shè)具有完全的控制，可以關(guān)斷任何一個或所有外設(shè)以降低功耗。
C8051F340的主要特點：
◆高速、流水線結(jié)構(gòu)并與8051兼容的微控制器內(nèi)核 (可達(dá)48 MIPS)；
◆全速、非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試接口(片內(nèi))；
◆精確校準(zhǔn)的12 MHz內(nèi)部振蕩器和4倍時鐘乘法器；
◆64 KB的片內(nèi)Flash存儲器，4532字節(jié)的片內(nèi)RAM；
◆硬件實現(xiàn)的SMBUS接口，2個增強(qiáng)型UART(TTL電平)、1個增強(qiáng)型SPI串行接口；
◆4個通用的16位定時器；
◆5個捕獲／比較模塊和具有看門狗定時器功能的可編程計數(shù)器／定時器陣列(PCA)。