目前大多數(shù)單片機(jī)系統(tǒng)智能儀器的遠(yuǎn)程升級(jí)解決方案,需要通過(guò)因特網(wǎng)和PC來(lái)實(shí)現(xiàn),因特網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù),PC的串口作為燒錄程序ISP的媒介,這種方案,相對(duì)而言,實(shí)現(xiàn)成本高,占地大。由于單片機(jī)智能儀器運(yùn)行代碼的數(shù)據(jù)量不大,并不一定需要通過(guò)因特網(wǎng)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的大批量?jī)x器需要經(jīng)常進(jìn)行升級(jí)時(shí),這種應(yīng)用不具優(yōu)勢(shì)。
考慮如上因素,如果經(jīng)由固定電話線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù),單片機(jī)接收數(shù)據(jù)后,執(zhí)行ISP自我更新功能步驟,遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)就可以得到簡(jiǎn)化。智能儀表只需要包含電話線接口及單片機(jī)系統(tǒng),就能完成遠(yuǎn)程升級(jí)的全部硬件架構(gòu),系統(tǒng)成本就能大幅下降。華邦新推出的8位MCU W925EP01在功能上能完全支持這種應(yīng)用,僅MCU + Memory就能構(gòu)成完整的運(yùn)行系統(tǒng)的廉價(jià)解決方案,為大批量的遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)提供了廣闊前景。
W925EP01介紹
W925EP01是一款內(nèi)核為標(biāo)準(zhǔn)8051,兼容所有的 8051指令,并集成了所有來(lái)話顯示(CID)傳送及接收所需要的硬件功能的8位的單片機(jī)。內(nèi)含64KB具有ISP功能的Flash EPROM (APROM),用于存儲(chǔ)裝載程序的4KB輔助Flash EPROM (LDROM)?赏鈹U(kuò)64KB程序空間,總共APROM (00000H~0FFFFH)和外擴(kuò)ROM (10000H ~ 1FFFFH),用戶可通過(guò)P5, P6, P7, A16和使用MOVC指令使用片外存儲(chǔ)空間,及片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。功耗低,省電模式下運(yùn)行電流約為50uA,最低工作電流甚至可小于1uA。
所有的內(nèi)建特性如下所示。
●CPU:內(nèi)核與 8051系列相容的8位機(jī)。
●uC部份: 工作電壓可選擇范圍2.4V至5.5V工作。ISP工作電壓從3.3至5.5V。
●CID部分: CID接收 3.0 到 5.5V。
● 雙時(shí)鐘工作模式: 主振4MHz/8MHz時(shí)鐘主要用在CID及DTMF功能。內(nèi)建有一RC振蕩電路,常用于省電模式下。輔振32768Hz時(shí)鐘。主振和輔振都可由個(gè)別位來(lái)控制,達(dá)到起振或停止。
●I/O口: 64個(gè) I/O 管腳。
● 電源模式: 一般模式;雙時(shí)鐘模式下輔振運(yùn)行;閑置模式;停止模式:芯片所有動(dòng)作都停止,此時(shí)功耗可低于1uA。
● 計(jì)數(shù)器: 2個(gè) 13/16-位計(jì)數(shù)器Timer0 & 定時(shí)器1,或8-位可自動(dòng)重載的計(jì)數(shù)器。
● 看門狗計(jì)數(shù)器(WDT): WDT可被規(guī)劃為系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)器。
● 中斷: 總共 12 個(gè)中斷源,可被分為兩階的優(yōu)先級(jí)。
●分頻器: 13/14 -位分頻器, 時(shí)鐘來(lái)源為輔振, 所以每0.25或0.5秒會(huì)設(shè)置DIVF標(biāo)志。
● 比較器: 由VNEG管腳輸入模擬信號(hào),由VPOS管腳輸入?yún)⒖茧妷骸?br /> ●串行口: 串口0: 一個(gè)全雙工串行口(UART)。串口1:一個(gè)8位結(jié)構(gòu)的串行口,經(jīng)由SCLK & SDATA可收可發(fā)。
● CID規(guī)格兼容的協(xié)議有Bellcore TR-NWT-000030 & SR-TSV-002476,British Telecom(BT) SIN227, U.K. Cable Communication Association (CCA) specification。
FSK 調(diào)制/解調(diào)器:兼容于1200波特率 的Bell 202 and ITU-T V.23 FSK 協(xié)議。
CAS產(chǎn)生/檢知器:兼容于 dual tones of Bellcore CAS and BT Idle State and Loop State Dual Tone Alert Signal (DTAS)。
DTMF產(chǎn)生器/接收器: DTMF接收器還可以被程序化為音頻檢知器(tone detector)。
Ring檢知器:可檢知line reversal for BT, ring burst for CCA 或 ring signal for Bellcore。
兩個(gè)獨(dú)立的OP 運(yùn)放,可以調(diào)整其放大倍率。
W925EP01實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程升級(jí)的原理
遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)構(gòu)
架遠(yuǎn)程升級(jí)整個(gè)系統(tǒng)包括主控端和終端,主控端負(fù)責(zé)發(fā)送數(shù)據(jù);終端在接收數(shù)據(jù)后,通過(guò)ISP的方式自我更新程序存儲(chǔ)空間。主控端由 W925EP01/W925E240/W925E625 搭建的系統(tǒng),或其他帶有CID發(fā)送的系統(tǒng)來(lái)完成。終端由W925EP01搭建。主控端和終端之間的通訊僅通過(guò)電話線完成,整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)架如下:
基于W925EP01的終端系統(tǒng)構(gòu)架
終端僅需要MCU+ Memory的架構(gòu),外部搭建簡(jiǎn)易的CID放大電路,就可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)的運(yùn)行。
如下圖所示,MCU W925EP01的P5和P6作為地址總線,P7作為數(shù)據(jù)總線與外部RAM相連接,其余的P0至P4口與之前的W925全系列兼容。
遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)工作流程
主控端呼叫終端后,通過(guò)用戶自定義的握手協(xié)議(Handshake Protocol)檢驗(yàn)通訊是否連接,確認(rèn)連接后,主控端發(fā)送升級(jí)程序的代碼,終端接收,代碼發(fā)送完畢且終端檢驗(yàn)接收成功后,終端掛斷與主控端的連接,進(jìn)行ISP自我更新動(dòng)作。
遠(yuǎn)程升級(jí)時(shí)主控端工作流程
需要遠(yuǎn)程升級(jí)時(shí),主控端向終端發(fā)送更新命令,等待終端接收并回傳允許發(fā)送信號(hào),通過(guò)FSK發(fā)送終端更新程序的代碼。
遠(yuǎn)程升級(jí)時(shí)終端工作流程
定義:W925EP01運(yùn)行正常程序存儲(chǔ)空間所在區(qū)域?yàn)锳PROM,運(yùn)行ISP更新程序的程序存儲(chǔ)空間為L(zhǎng)DROM。
正常工作狀態(tài)時(shí),APROM運(yùn)行工作程序。當(dāng)有CID信號(hào)到來(lái)時(shí),W925EP01首先檢測(cè)是否為主控端發(fā)送的ISP升級(jí)命令(STEP 1),確認(rèn)是后W925EP01轉(zhuǎn)跳到LDROM區(qū)域運(yùn)行(STEP 2),然后檢測(cè)通訊是否成功連接,確認(rèn)連接后,LDROM接收FSK數(shù)據(jù),并將存儲(chǔ)到片外的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間(STEP 3),檢驗(yàn)數(shù)據(jù)接收和存儲(chǔ)正確后,掛斷與主控端的連接,將片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間內(nèi)的數(shù)據(jù)寫入APROM中(STEP 4),燒寫代碼完成,W925EP01轉(zhuǎn)跳回APROM工作,終端ISP自我更新工作完成。示圖如下。
本文小結(jié)
應(yīng)用W925EP01構(gòu)建的基于固定電話線的系統(tǒng)遠(yuǎn)程升級(jí)方案,升級(jí)流程控制簡(jiǎn)易,且成本遠(yuǎn)低于其他遠(yuǎn)程升級(jí)方案,適用于大批量的遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)。作為一種廉價(jià)的解決方案,用于小區(qū)安防,家校通等各種基于固定電話線網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng),極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。