HCS12系列單片機(jī)BootLoader的內(nèi)核的詳細(xì)資料講解

　　最近在做freescale HCS12系列單片機(jī)的bootloader，畢竟是新手，對(duì)這方面的入門(mén)知識(shí)還是欠缺。盡管NXP官網(wǎng)已經(jīng)有了相當(dāng)豐富的文檔與例程，可是無(wú)奈例程太過(guò)復(fù)雜，不知道如何下手第一行代碼。這里先感謝經(jīng)驗(yàn)豐富的某位高人醍醐灌頂?shù)闹笇?dǎo)，為了讓再入門(mén)的新學(xué)者能夠有個(gè)參考，所以就將本次開(kāi)發(fā)bootloader的過(guò)程學(xué)習(xí)過(guò)程記錄下來(lái)以其能夠?qū)Υ蠹矣兴鶈l(fā)。因?yàn)楸救俗约阂彩切聦W(xué)者，所以有問(wèn)題可以留言討論。

　　這里單片機(jī)的bootloader與我們廣義的Linux以及windows的bootloader是不同的。這種大型操作系統(tǒng)的bootloader是為了做操作系統(tǒng)與硬件之間的橋梁：初始化硬件系統(tǒng)、為操作系統(tǒng)的引導(dǎo)做準(zhǔn)備。但是單片機(jī)的bootloader主要作用卻是為燒錄程序提供一種新的方式，即可以讓單片機(jī)可以通過(guò)串口，藍(lán)牙，CAN， LIN等通訊方式更新燒寫(xiě)在Flash中的程序以及參數(shù)。這樣做的好處很多，比如一個(gè)串口燒錄的bootloader可以通過(guò)串口向單片機(jī)的Flash燒錄程序而不需要再額外用專(zhuān)用的燒錄器來(lái)操作，豐富了修改程序的方式，使燒錄更加方便。我們常使用的慧凈51系列單片機(jī)以及Arduino能夠通過(guò)一根簡(jiǎn)單的串口線就燒錄程序原理都是如此，在這些板子出廠時(shí)的原程序是通過(guò)專(zhuān)門(mén)燒錄器燒錄的，但由于bootloader的存在，后續(xù)用戶(hù)的程序就可以通過(guò)串口燒錄。再比如單片機(jī)的bootloader在實(shí)際使用時(shí)可以遠(yuǎn)程更新單片機(jī)程序，為實(shí)用的場(chǎng)景提供程序更新的功能，盡管做到這一點(diǎn)對(duì)通用計(jì)算機(jī)非常簡(jiǎn)單，無(wú)非是卸載程序重新安裝，但是對(duì)于Flash空間較小的單片機(jī)而言，就需要通過(guò)bootloader這樣的程序來(lái)提供這種功能。

　　單片機(jī)的bootloader基本概念實(shí)際上也非常的簡(jiǎn)單，就是把單片機(jī)的存儲(chǔ)空間（Memory，包括RAM以及Flash）都合理的分配。把Flash的程序存儲(chǔ)空間分為bootloader區(qū)域以及user application區(qū)域。bootloader程序一般是不修改的，一次燒錄后可以一直使用（當(dāng)然也可以有bootloader程序自身的更新，但是原理是一樣的），但是user application區(qū)域卻是可以重復(fù)由bootloader修改的。這里的 user application區(qū)域就是我們通常的應(yīng)用代碼，它是為了實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的功能的主要代碼。bootloader區(qū)域代碼卻是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)user application區(qū)域的控制而存在的，它的程序邏輯是明確的：與上位機(jī)建立bootloader專(zhuān)用的通訊，通過(guò)串口等簡(jiǎn)單通訊方式修改Flash或者EEPROM中的程序內(nèi)容，完成修改后跳出bootloader執(zhí)行user application的程序內(nèi)容。

　　這里筆者要假設(shè)讀者對(duì)freescale的HCS12單片機(jī)有了一定程度的了解，關(guān)于Bootloader的內(nèi)容以及文本中的部分實(shí)例程序均來(lái)自NXP公開(kāi)的AN3275以及AN4258文檔以及文檔的樣例程序，更多的介紹可以去NXP官網(wǎng)下載。