當單片機已經(jīng)焊接到電路板上時，如何更簡單更便捷的為單片機升級固件便成了一件值得深思的問題。縱觀市面上現(xiàn)有的大多數(shù)升級方式，不僅需要硬件支持，還需要專用的燒寫工具或軟件來升級固件，升級過程較為復雜。本文介紹了一種更簡單更便捷的固件升級方式，不需要任何專用工具，只是簡單的一個刪除粘貼操作，便可實現(xiàn)固件更新。

當程序運行時，按住指定的按鍵后按一下復位按鍵。就啟動了升級程序，此時將單片機的USB從機端口連接電腦。在電腦中可以發(fā)現(xiàn)一個U盤設備，如圖1和圖2所示。

圖1 U盤顯示

圖2 U盤文件

將原文件刪除，然后將最新固件的bin文件復制到此U盤中，此時U盤中只有用戶用于升級的bin文件。然后拔下USB線，復位重啟，便可運行最新固件。

以上就是詳細的升級步驟，相比其他方法更便捷也更簡單。接下來以NXP公司的LPC54608單片機為例來介紹這種升級方法的制作流程。

1.硬件基礎

此升級方法的制作至少需要單片機有一個硬件的USB從機。和足夠的flash用來存放一段bootloade的代碼。

2.編寫USB驅(qū)動程序

首先要寫好USB驅(qū)動程序，將片內(nèi)FLASH的前半段用作代碼空間，后半段用作存儲空間。使電腦能將其識別為一個U盤，并能夠進行讀寫操作。USB驅(qū)動的編寫可參考官方例程。

3.對存儲空間進行修改

在步驟2中，我們已經(jīng)將FLASH的后半段用作U盤的存儲空間，在LPC54608中，片內(nèi)flash是512K，存儲起始地址是0x40000；結(jié)束地址是0x80000。根據(jù)FAT文件系統(tǒng)的存儲協(xié)議，存儲起始地址開始的前幾個扇區(qū)存放的是引導部分，F(xiàn)AT表項部分和根目錄部分。數(shù)據(jù)是從根目錄結(jié)束扇區(qū)的下一個扇區(qū)的開始存儲。

在本步驟中，對程序的改進就是將數(shù)據(jù)扇區(qū)之前的幾個扇區(qū)，放在RAM中，使0x40000地址開始存放的即為bin文件的數(shù)據(jù)。框圖如圖3所示。

圖3 存儲模型

4.對存儲內(nèi)容進行修改

完成步驟3之后。每次接上USB線，電腦都要對u盤進行格式化，因為RAM區(qū)的數(shù)據(jù)為0，電腦需要從新格式化建立FAT文件系統(tǒng)并將存儲的相關信息寫到RAM中對應的區(qū)域。在window10的電腦中，格式化之后電腦還會在U盤中增加幾個必要文件使我們寫入的bin文件數(shù)據(jù)并不是從0x40000開始，因此要進行優(yōu)化。

在程序初始化的時候。根據(jù)FAT的協(xié)議填充RAM區(qū)域數(shù)據(jù)。包括引導扇區(qū)，F(xiàn)AT表項和根目錄。可以在引導扇區(qū)中優(yōu)化FAT表個數(shù)和根目錄大小來節(jié)省RAM空間。并在根目錄中放入一個大小為整個U盤大小的bin文件，之后在FAT表項中填充所有可用的簇，使USB線連接上之后，電腦端不需要再格式化并如圖1和圖2所示。

5.編寫bootloader

完成步驟4之后，大部分工作已經(jīng)完成。接下來就要編寫跳轉(zhuǎn)函數(shù)來實現(xiàn)向用戶程序的跳轉(zhuǎn)。在LPC54608中，我們以flash的前32K用作升級程序的bootloader區(qū)域，就是0x0~0x8000之間。32K之后用作用戶代碼區(qū)域。

對于我們制作的U盤存儲空間來說，0x8000處開始存放的就是用戶bin文件。因此，我們只要在更新完固件后跳轉(zhuǎn)到0x8000處執(zhí)行程序就行了。跳轉(zhuǎn)代碼要包括SP指針的重新賦值，中斷向量表的重映射。

6.增加按鍵判斷

程序在上電之后，從0x0地址處取址，此處運行的是bootloader程序，程序在開始的時候判斷按鍵是否按下，如果按下，就進入bootloader程序，如果沒有按下，就跳轉(zhuǎn)到用戶代碼。

至此，整個升級方法的時間就完成了！現(xiàn)在開始體驗便捷的升級方式吧。