Dodano: poniedziałek, 23 grudnia 2024r. Producent: Microchip

Tworzenie niezmiennych bootloaderów z rodziną mikrokontrolerów PIC18-Q24 firmy Microchip Technology

Podczas prototypowania aplikacji często jedynym elementem oprogramowania układowego mikrokontrolera jest wymagany kod aplikacji. Jeśli zostanie wykryty błąd oprogramowania układowego, jest to stosunkowo prosty proces przeprogramowania i ponownego uruchomienia aplikacji. Jednak gdy projekt trafi do masowej produkcji, nie jest możliwe śledzenie każdego z urządzeń i przeprogramowanie ich.

Rozwiązaniem tego problemu jest tak zwany bootloader. Bootloader to mały fragment kodu, który zaprojektowany jest do „uruchamiania” mikrokontrolera i inicjowania podstawowych funkcji przed aplikacją. W przypadku 8-bitowych mikrokontrolerów, zazwyczaj głównym obowiązkiem bootloadera jest umożliwienie aktualizacji oprogramowania układowego bez potrzeby stosowania programatora. W zależności od aplikacji nowe oprogramowanie układowe jest zazwyczaj otrzymywane przez interfejs UART, SPI, I2C i/lub USB.

Chociaż bootloader można napisać od podstaw, wstępnie napisany sterownik jest dostępny w MPLAB® Code Configurator (MCC), bezpłatnym narzędziu graficznym do konfigurowania bibliotek sprzętu peryferyjnego i oprogramowania. Biblioteki Pythona dla komputerów stacjonarnych są dostarczane w celu połączenia z biblioteką oprogramowania układowego przez UART. Aktualnie biblioteka obsługuje przesyłanie przez UART z planowanym wsparciem dla SPI, I2C i USB. Więcej informacji o 8-bitowej bibliotece bootloadera można znaleźć tutaj.

Inną zaletą korzystania z bootloadera jest opcja trwałego zablokowania mikrokontrolera i uniemożliwienia programowania zewnętrznego przy jednoczesnym zachowaniu możliwości uaktualniania oprogramowania układowego w przyszłości. Rodzina mikrokontrolerów PIC18-Q24 zawiera kilka ulepszonych funkcji ochrony kodu, które uzupełniają podejście oparte na bootloaderze:

  • Wyłączanie interfejsu programowania i debugowania (PDID)
  • Włączanie programowania szeregowego w układzie (ICSP)
  • Ochrona kodu (wyłączanie odczytu pamięci)
  • Jednorazowy programowalny obszar pamięci flash (SAF)
  • Segmentowana ochrona zapisu dla kodu rozruchowego/aplikacji

PDID to trwałe, nieodwracalne zablokowanie zewnętrznych programatorów i debugerów. Zapobiega to przeprogramowaniu mikrokontrolera przez narzędzia zewnętrzne. Ta funkcja działa z funkcją włączania ICSP oprogramowania, która umożliwia programowi ładującemu tymczasowe ponowne włączenie niektórych funkcji interfejsu ICSP, takich jak odczyt/weryfikacja programu i wykrywanie urządzeń w czasie wykonywania, ale nie obejmuje to operacji zapisu lub kasowania. Funkcja ochrony kodu może być używana do blokowania operacji odczytu i weryfikacji ICSP.

Inną ulepszoną funkcją ochrony kodu jest Jednorazowy programowalny SAF. SAF to funkcja, która oznacza część pamięci flash programu jako niewykonywalną w celu przechowywania danych. Dzięki temu ten obszar pamięci flash jest jednorazowo programowalny, co zapobiega jego wymazaniu lub ponownemu zapisaniu zarówno z narzędzi zewnętrznych, jak i samego mikrokontrolera.

Na koniec rodzina mikrokontrolerów PIC18-Q24 zawiera segmentowaną ochronę zapisu dla pamięci rozruchowej, aplikacji i/lub EEPROM. Bity te uniemożliwiają zewnętrznemu programatorowi modyfikowanie wybranych obszarów pamięci, ale nie zapobiegają wewnętrznym zapisom własnym z mikrokontrolera. Użycie tych ulepszonych bitów ochrony kodu w połączeniu z bootloaderem umożliwia utworzenie „niezmiennego bootloadera” - innymi słowy bootloadera, którego nie można nadpisać ani usunąć. Można go również użyć z PDID i/lub Code Protection, aby zablokować oprogramowanie układowe i chronić własność intelektualną.

Narzędzia programistyczne

Mikrokontrolery PIC18-Q24 są w pełni obsługiwane przez kompleksowy ekosystem programistyczny firmy Microchip i zaprojektowane do integracji z MPLAB® (MCC). Zestaw PIC18F56Q24 Curiosity NanoEvaluation Kit (EV01E86A) oferuje pełne wsparcie w projektowaniu z wykorzystaniem rodziny PIC18-Q24. Funkcje te koordynują się, zapewniając płynny rozwój oprogramowania wbudowanego i skracając czas wprowadzenia produktu na rynek.

Źródło: Microchip Technology Inc. Tłumaczenie: Gamma Sp. z o.o.

Gamma Sp. z o.o. jest autoryzowanym dystrybutorem rozwiązań firmy Microchip Technology w Polsce. Zapraszamy do kontaktu z naszym działem handlowym.

Pozostałe aktualności:

Nowej generacji transceivery PHY 100/1000BASE-T1 Single Pair Ethernet firmy Microchip Technology z obsługą MACsec, TSN i bezpieczeństwa funkcjonalnego

Nowej generacji transceivery PHY 100/1000BASE-T1 Single Pair Ethernet...

Wychodząc naprzeciw wymaganiom rynku firma Microchip Technology ogłosiła wprowadzenie na rynek rodzin transceiverów...

poniedziałek, 11 maja, 2026 Więcej

Avalue wprowadza na rynek 3,5-calowy mikromoduł ECM-PTL z procesorami Intel® Core™ Ultra Series 3, dla aplikacji brzegowych AI (Edge AI)

Avalue wprowadza na rynek 3,5-calowy mikromoduł ECM-PTL z procesorami...

Firma Avalue Technology Inc. wprowadza na rynek 3,5-calowy mikromoduł ECM-PTL nowej generacji, oparty na najnowszych...

czwartek, 7 maja, 2026 Więcej

Moduł satelitarny F100 Non-Terrestrial Network (NTN) firmy Mobiletek pomyślnie przeszedł certyfikację Skylo, globalnego dostawcy usług NTN

Moduł satelitarny F100 Non-Terrestrial Network (NTN) firmy Mobiletek...

Moduł satelitarny F100 Non-Terrestrial Network (NTN) firmy Mobiletek pomyślnie przeszedł certyfikację Skylo,...

środa, 6 maja, 2026 Więcej

Nowa rodzina izolatorów cyfrowych Si86Px firmy Skyworks Solutions ze zintegrowanym zasilaniem

Nowa rodzina izolatorów cyfrowych Si86Px firmy Skyworks Solutions ze...

Firma Skyworks Solutions Inc. zaprezentowała w ostatnim czasie nową rodzinę izolatorów cyfrowych Si86Px ze...

środa, 6 maja, 2026 Więcej

Kompletne rozwiązania dla projektów komputerów kosmicznych dzięki mikroprocesorowi PIC64-HPSC firmy Microchip Technology

Kompletne rozwiązania dla projektów komputerów kosmicznych dzięki...

Mikroprocesory PIC64-HPSC (MPU) zapewniają 100-krotny skok w obliczeniach statków kosmicznych - ale procesor to tylko...

wtorek, 5 maja, 2026 Więcej

Bezpieczna, inteligentna platforma All in One w systemie modułowym SOM ConnectCore 95 firmy Digi International

Bezpieczna, inteligentna platforma All in One w systemie modułowym SOM...

Digi ConnectCore 95, oparty na procesorze aplikacyjnym NXP i.MX 95, to wydajna bezprzewodowa platforma systemowa...

czwartek, 30 kwietnia, 2026 Więcej