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:

Security mesh: rozproszona ochrona przed fizycznymi atakami w aplikacjach o znaczniu krytycznym

Security mesh: rozproszona ochrona przed fizycznymi atakami w...

Rodzina PolarFire® firmy Microchip oraz układy FPGA PolarFire SoC zapewniają zwiększoną ochronę dzięki integracji...

wtorek, 10 marca, 2026 Więcej

Skyworks Solutions rozszerza wiodącą w branży rodzinę buforów zegarowych o nowe rozwiązania SKY535xx

Skyworks Solutions rozszerza wiodącą w branży rodzinę buforów zegarowych...

Firma Skyworks ogłosiła znaczące rozszerzenie rodziny buforów zegarowych SKY535xx o dziewięć nowych urządzeń, które...

wtorek, 10 marca, 2026 Więcej

Pokonanie globalnego niedoboru pamięci: Potęga układów MPU SiP ze zintegrowaną pamięcią DRAM

Pokonanie globalnego niedoboru pamięci: Potęga układów MPU SiP ze...

W obliczu globalnych problemów z dostawami pamięci, które zagrażają projektom systemów wbudowanych na całym świecie,...

poniedziałek, 9 marca, 2026 Więcej

Przekaźnik reed wysokiego napięcia CotoClassic™ 9105

Przekaźnik reed wysokiego napięcia CotoClassic™ 9105

Nowa seria 9105 została opracowana dla systemów wysokiego napięcia i oferuje wytrzymałość dielektryczną do 7000V....

poniedziałek, 9 marca, 2026 Więcej

Kompleksowe portfolio w zakresie rozwiązań w zakresie wyświetlaczy medycznych Avalue Technology

Kompleksowe portfolio w zakresie rozwiązań w zakresie wyświetlaczy...

Firma Avalue Technology Inc. dostawca specjalizujący się w przemysłowych rozwiązaniach komputerowych, zaprezentowała...

poniedziałek, 9 marca, 2026 Więcej

Antena SharkFin SKF450758L125DM firmy Pulse Electronics (YAGEO Group) dla służb bezpieczeństwa publicznego i flot pojazdów

Antena SharkFin SKF450758L125DM firmy Pulse Electronics (YAGEO Group)...

Anteny SharkFin SKF450758L125DM i SKF490758L125DM firmy YAGEO Group zostały zaprojektowane specjalnie dla pojazdów...

piątek, 6 marca, 2026 Więcej