在线编程ISP与IAP带来的好处和缺点分别有哪些呢

1103 IAP ISP 在线编程

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 如何对MCU芯片程序进行烧录呢？在线编程ICP、ISP、IAP带来的好处和缺点分别有哪些呢？ 0
2022-1-24 06:24:43　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 12 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答小华同学该类别下有 12 个回答。邀请回答 jsqueh 该类别下有 12 个回答。邀请回答红旧衫该类别下有 12 个回答。邀请回答早知该类别下有 12 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 12 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hy381 该类别下有 12 个回答。邀请回答举报贾熹相关推荐 • ISP与IAP的区别有哪些？它们之间有啥联系？ 2151 • 静态时序分析STA的优点以及缺点分别有哪些呢 1847 • 数据寻址包括哪些部分呢？分别有哪些优缺点呢 2327 • 请问一下Sensory语音识别引擎的优缺点分别有哪些呢 1061 • 存储管理的存储方式有哪几种呢？分别有何优缺点呢 2550 • 嵌入式软件开发的存储器有哪些呢？分别有什么优缺点 1092 • IAP 与 ISP 4308 • ISP、IAP和ICP的区别是什么 2488 • 单片机烧录方式ISP/IAP和ICP的区别 1111 • 关于ISP、ICP、IAP系统编程的知识点不看肯定后悔 1408 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 MCU芯片程序烧录的五个时机： 1、出厂前烧录Factory Program：如某一款芯片用量大，可以由MCU生产厂家在芯片出厂前就把代码烧录在芯片上。可分为掩模业务和代烧业务两种。 1-1 掩模业务：芯片的很多层光蚀图像中，有些是对应程序代码的。通过掩模业务，MCU生产厂家会将这些层用为你特制的光蚀图像代替，而程序代码就包含在这些图像内。掩模业务的好处是可以降低芯片价格(低30%以上)，提高芯片稳定性；缺陷是订货量要求比较大(按晶圆计算)、订货周期长(45天以上)、需要掩模费用(2000美金左右)、风险特别大(程序有Bug只能重新掩模)。 1-2 代烧业务：MCU生产厂家提供的一种服务。在芯片测试的同时，帮你把程序代码烧录到芯片里去。 2、焊前烧录Chip Program：在芯片焊接到PCB之前，利用烧录器和适配座将程序代码烧录到芯片里去。 3、在板烧录In Circuit Program：将芯片焊接到PCB后，再利用板上预留的编程接口(JTAG、ISP口等)，将程序代码烧录到芯片中。 4、在系统烧录In System Program：在整机装入外壳后，再利用机壳上外露的编程接口，将程序代码烧录到芯片中。 5、在现场烧录In Application Program：设备出售之后，利用机壳上外露的编程接口，将程序代码烧录到芯片中。一般用于软件升级。 6)一般把ICP、ISP、IAP统称为在线编程。但是这几个名词并没有统一准确的定义，很多时候互相重合、混用。本文中采用顾名思义的方法来试图赋予他们比较准确的定义。在线编程ICP、ISP、IAP带来的好处和缺点： 1、更快的产品上市时间。现在的产品越来越依靠软件来实现产品价值，在硬件简单、成熟的情况下，可以在产品硬件调试好后，装个V0.x程序，先买给客户使用，再根据客户要求，慢慢调试、升级软件，用Vxyz.0版程序满足客户需求。从而在瞬息万变的市场上取得先机。 2、更充足的产品软件开发、调试时间。随着程序代码烧录时机的延后，开发、调试软件的时间愈趋充足。ICP可以实现整机装配前烧录软件；ISP可以实现出厂前烧录软件；对于某些产品，必须把产品安装到现场才能暴露出软件不足，甚至产品会有新的需求，需要多次升级软件，此时IAP就成为产品成功与否的关键所在。 3、支持软件开发外包。产品制造方可以将产品软件开发外包，采取适当的ISP和IAP的在线编程方式，可以保护双方的利益，达成更好的合作效果。 4、降低售后维护成本。如果升级软件，可以将升级代码和升级工具提供给用户自行升级。节省现场售后服务人员的人工和差旅费用。 5、生产调试软件独立化。很多产品都会有生产调试模式，包括板级调试模式和设备级调试模式。如果支持ICP、ISP，则可先烧录生产调试软件，调试完成后再烧录正式运行软件，减低软件复杂度，也能节约程序存储空间。 6、能使用FLASH MCU的裸片。为了节省成本，很多时候会使用裸片。裸片无法使用编程适配器，在线编程是使用裸片的唯一办法。 7、开发、调试的便利。支持ICP、ISP、IAP的产品研发，开发、调试所用的硬件系统与实际出厂的完全一致，避免使用仿真器所带来的仿真Ok、运行不行的麻烦。经验丰富的MCU软件开发人员，可以不用仿真器，直接利用ISP下载程序，通过观察运行情况，再进行“人脑仿真”，这种方法开发的软件，可靠性普遍较高。 8、要实现ICP、ISP、IAP，需要在硬件、软件的设计上作好准备，占用一些MCU资源，也可能需要自制或购买一些工具。一般会稍微增加产品硬件成本。实现在线编程ICP、ISP、IAP的硬件考虑点： 1、MCU一定需要选用FLASH单片机。MASK和OTP单片机不适合做ICP、ISP、IAP。FLASH单片机有支持自编程的，可以支持IAP；也有不支持自编程的，实现在线编程有一定的局限性。 2、串口是最常用的在线编程接口。具有硬件简单、支持资源多的特点，应优先采用。 3、最好在板上引出MCU的“终极编程接口”，以免意外导致芯片锁死后，拆除、更换芯片，造成损失。主流的在线编程接口有JTAG、串口、SPI、USB等，并行编程需要很多引脚，不太适合在线编程用。目前的ARM7、Cortex ARM芯片里，有的以JTAG作为“终极编程手段”，如ATMEL的AT91SAM7系；有的以串口ISP作为“终极编程手段”，如NXP的LPC2xxx系、ST的STM32F系。而ATMEL的AVR管脚多的型号以并行编程作为“终极编程接口”，在实现在线编程时有一定风险。 4、有的在线编程接口如ATMEL的Tiny系列AVR单片机，编程时需要高压(12V)输入到复位引脚。MSP430单片机也需要6.5V高压输入到某个引脚。设计线路的时候要做特别考量。 5、要注意在线编程功能和外置看门狗芯片的和谐共处。在网上可以找到一些文章，巧妙的处理了这个问题。 6、对于ISP、IAP，由于编程接口露在机壳外，要注意ESD等抗干扰性能。不宜将TTL、CMOS电平的管脚外露，而应该选择RS232、485、CAN等专门的通信接口作为外露的在线编程接口。曾经有人将JTAG口作为一个车载电子产品的外露编程接口，结局当然是产品失败，很失败。 7)注意进入在线编程模式的触发条件的选择。既要能可靠的进入在线编程模式；又不会错误的进入在线编程模式，或者即使错误进入了在线编程模式，也能自行返回正常运行模式。四实现在线编程ICP、ISP、IAP的软件考虑点： 1、有些ARM芯片有JTAG口，但内部无固化BootLoader，但均支持烧录一个BootLoader程序。从而实现ISP和IAP功能。 2、IAP同ISP相比，硬件上并无不同。但是会有以下几个安全性方面的问题： 2-1 防止升级代码被反向工程，而泄露机密。一般会利用DES、AES等对称加密算法或RSA、ECC等公开密钥算法对提供的升级程序代码进行加密。需要升级的产品内含有解密密钥，只有密钥能对应上，才能解密升级代码，进行升级。 2-2 升级代码的合法性和完整性。只有原产厂家提供的、未被篡改过的、完整的程序代码才能被产品接受并升级，并且代码提供方不能推脱运行升级代码后产生的责任。一般做法是应用数字消息鉴权（Message Authentication Code）算法对升级代码计算出鉴权校验值附加在升级代码一起传送，并用数字签名的算法(DSA)来签署升级代码。 2-3 要考虑信息传输错误、传输失败、信息丢失等情况。在前面一点“升级代码的合法性和完整性”已经包含对这些情况的检测和防御。 2-4 升级的程序代码传输载体或传输媒介的便利性、成本和安全性。现在普遍采用网络传输。但是某些禁止网络连接的场合，需要考虑其他载体传递升级代码，如SD卡、NOR FLASH卡等。为防止传输过程中出错，需要采取纠错算法。 2-5 升级过程的可操作性良好，并可记录分析整个过程，最好有升级成功的反馈信息返回厂家。由于进行升级操作的并非专业人员，升级过程应该有良好的人机交互界面。而可记录整个过程的话，利于分析升级失败原因及验证是否成功升级。升级成功的反馈结果，起码可以令厂家放心。 2-6 升级失败时的安全性。如果某次升级因某种原因(掉电、硬件故障、操作失误等)导致失败，应该保证产品1、至少能再次升级2、最好能按升级前程序继续工作3、其他符合产品应用场合的表现。 3、一般而言，要实现IAP，必须自行编写 IAP BootLoader，而不能依靠芯片内置的BootLoader。ISP也建议自行编写BootLoader，否则内部应用程序可以在不打开机壳的情况下被擦除，然后烧录其他未被授权的代码，除非你明确知道但不计较这一点。基于FLASH存储器的微处理器，一个重要的需求是安装到产品中后，仍具有升级固件(firmware)的能力。这种能力称为“在应用中编程”(In-application-programming,IAP)。这篇应用笔记以STM32F 32位cortex-M3为例，阐述了构建IAP系统的一些通用概念。并提出了一种新的技术，有助于单片机开发人员更好的构建IAP系统。 STM32系列微处理器基于FLASH存储器。在FLASH中运行的固件可以擦写FLASH本身。FLASH的头4KB具有写保护，适合存储IAP固件(IAP BootLoader)。IAP(In-application-programming)、ICP(In-circuit-programming)、ISP(In-system-programming)：ICP是在电路板编程，IAP是在应用编程。ISP大部分时候指ICP，但少数MCU厂家将IAP称为ISP。 1.1 IAP系统的要求： 1.1.1 Safety(安全性)：升级代码需要完整的、正确的写到Application Area。另外需要考虑到升级过程中断电、强干扰等意外事件。 1.1.2 Security(保密性)：升级过程有可能被商业竞争对手入侵，因此需要采取加密手段。 1.1.3 Smart(灵巧性)：BootLoader会挤占FLASH空间，因此应该尽量减小BootLoader占用的FLASH大小。 1 只占2KB的IAP BootLoader—一种同时满足Safety/Security/Smart的新技术： 1.1 需要解决的2个问题： 1.1.1 由于IAP BootLoader需要包含对FLASH进行擦写的指令，在强干扰的环境中，微处理器可能跑飞。如果跑飞到对FLASH进行擦写的指令段，有机会造成Application Code的失效，后果严重。 1.1.2 在Safety/Security和Smart之间，存在矛盾。要保证安全性和保密性，就会增加BootLoader的复杂性，从而称不上“Smart”。 1.1 要点： 1.1.1 IAP BootLoader In FlashèIAPPreLoader In Flash+IAPBurner In SRAM：为了减小IAP BootLoader占用的空间，在FLASH中只存储一个装载程序IAPPreLoader（预引导程序），而真正完成IAP工作的代码IAPBurner（烧录者）存储在IAP Server中，或包含在升级代码中。 1.1.2 为了防止装载非法的IAPBurner，采用了散列函数算法。散列函数(Hash)是计算机领域的重要算法。具有以下特性： 1.1.2.1 压缩性。对任意长的数据，经hash算法得到一个固定长度的数据。比如我们常用的BT下载软件，就使用MD5算法的128bit摘要数据来代表文件块。 1.1.2.2 单向性。不可能从hash算法的结果逆推出源数据。 1.1.2.3 弱抗冲突性。给定一组数据，计算上不可能找出另一组具有同样hash结果的源数据。 1.1.2.4 强抗冲突性。计算上也不可能找出任意两组源数据，使它们具有相同的hash结果。 1.1.3 可以重复利用SRAM，装载多段IAPBurner程序，以完成更复杂的功能。 1.1 新IAP方案的有益效果： 1.1.1 减小IAP BootLoader占用的FALSH。 1.1.2 防止长期运行时跑飞到BootLoader，而误擦写代码。 1.1.3 允许增加IAP程序的复杂性，获得更强的加密性能。 1.1.4 由于IAPBurner的代码不存储在FLASH中，可以增加保密性。

2022-1-24 13:49:39 评论举报张建国