基于在系统内可编程技术实现智能仪器的远程升级设计

1 、ISP 技术简介

智能仪器是基于单片机技术的，是典型的嵌入式系统。因此，单片机技术的发展对智能仪器的发展起着重要的作用；同样，智能仪器的发展也对单片机的发展提出了更高的要求。片内带快闪存储器（FLASH EPROM ）的单片机一经推出，便得到了业界的热烈响应和广泛的市场认可。快闪存储器比普通的EPROM 存储器的改进之处是不仅可以读，而且可以用软件快速地擦除和写入，使得ISP 技术成为现实。ISP 技术，即在系统内可编程技术，是指电路板上的空白器件可以编程写入最终用户代码，而不需要从电路板上取下器件，已经编程的器件也可以用ISP 方式擦除或再编程。

2 、智能仪器远程升级

智能仪器的设计包括硬件设计和软件设计，每种仪器的设计都不可能做到尽善尽美，尤其是软件部分，由于其灵活性较大，也往往是最容易出错的地方。在一种新产品刚推上市场的过程中，往往会发现系统中存在某种可以修复的“BUG”，即通过软件的修改就可以达到目的；还有一种情况是虽然产品的软硬件都没有问题，但随着形势的发展，用户提出了更高的要求，而这些要求都能够通过修改软件来达到。为了对用户负责，根据以往的做法，仪器仪表就要进行升级换代，一种方式是将整个仪器换掉；再一种方式就是派专业人员到现场对仪表“开膛破肚”进行升级。而这两种方式都是要投入大量的人力物力，尤其是当该仪器的销售已达到一定数量时。但如果在你的仪表中使用了ISP 技术，上述过程可能就简单多了。在因特网快速发展的今天，能够拥有一台联网的PC 机已经是一件非常平常的事情，而PC 机一般都带有RS-232C 串口，而这些硬件设备对于使用ISP 技术的仪器仪表升级来说已经足够。

利用ISP 技术进行智能仪器远程升级的实现方案如图1 所示：

通过因特网将仪器的生产厂家和用户联系起来。厂家将升级程序放到其服务器上，用户可以通过网络将升级程序下载下来，当用户将下载程序安装到自己的PC 机上后，将待升级仪器和PC 机通过厂家提供的下载电缆连在一起，将仪表的拨码开关从“运行”拨到“下载”位置，然后运行升级程序，程序会提示用户输入正确的产品序列号，经验证无误后，下载程序就会自动完成待升级仪器的主控芯片的擦除、查空、编程和校验等步骤。下载完毕，将仪表的拨码开关从“下载”拨到“运行”位置，然后将仪表重新上电，则产品升级完成，仪器即可按升级后的程序运行。该种升级方式只要用户懂一点网络知识和简单的电器知识，就可以免除技术人员亲自到现场“开膛破肚”的麻烦，大大提高了效率，并节省了人力物力，故市场

潜力巨大。下面就以PHILIPS 公司的产品P89C51RD+ 为例，来论述ISP 技术的实现。

3、P89C51RD ＋介绍

ISP 技术是未来仪器仪表的发展方向。一些有远见的厂家为了使ISP 技术得以推广，在芯片上免费提供BOOTROM 固件，并且巧妙地解决了固件和FLASH 的地址覆盖问题及其一些具体实现细节问题，使它们的实现变得简单而现成。P89C51RD ＋即是其中之一，P89C51RD ＋是PHILIPS 公司内核基于8 位80C51 单片机的派生产品，它们在完全保留80C51 指令系统和硬件结构的大框架外，发生了多方面的加强、扩展、翻新和创新。在最大限度地利用原有的结构的方方面面可以说做到了淋漓尽致，P89C51RD ＋将原有的对外数据和程序存储器的16 位寻址机制加以利用，把片上的RAM 扩展到1K 字节、片上的FLASH EPROM 扩展到64K 字节，满足当今用嵌入式高级语言对片上大存储容量的需要。

其特色如下：

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