基于ARM和GPRS的嵌入式远程IAP在配变监控终端上的实现.doc

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1、.word格式.基于ARM和GPRS的嵌入式远程IAP在配变监控终端上的实现    [摘要]鉴于智能终端的系统软件远程升级和维护困难的问题，提出了一种基于LPC2114和GPRS的远程系统软件升级的设计方案。介绍了LPC2114的主要性能和特点，片上Flash的构成及IAP编程原理，GPRS数据传输的通信协议，并系统地阐述了IAP技术在远程配变监控终端上的应用与实现。实践证明该方案较好地解决了终端软件远程升级和维护困难的问题，缩短了终端软件系统的开发周期。最后对远程IAP升级方案的可靠性进行了探讨。关键词LPC2114远程I[摘 要] 鉴于智能终端的系统软件远程升级和维护困难的问题

2、，提出了一种基于LPC2114和GPRS的远程系统软件升级的设计方案。介绍了LPC2114的主要性能和特点，片上Flash的构成及IAP编程原理，GPRS数据传输的通信协议，并系统地阐述了IAP技术在远程配变监控终端上的应用与实现。实践证明该方案较好地解决了终端软件远程升级和维护困难的问题，缩短了终端软件系统的开发周期。最后对远程IAP升级方案的可靠性进行了探讨。关键词 LPC2114 远程IAP GPRS 配变监控终端1 引言配变监控终端是安装在配电变压器一次侧，用于全方位监控用电状况的智能化设备，在目前全国电力缺乏的情况下，起到了削峰填谷，提高电网运行效率的作用，尤其适合于对用

3、电大户的用电监控。市场的需求和应用技术的成熟是相辅相成的，客户总希望尽快用到技术先进和功能完善的产品，而从新技术到成熟产品有一段过程，过程的周期很大程度上决定了产品的市场前景，通常是一边开拓市场一边完善技术。要做出好的产品则必须与客户形成互动的关系，利用客户的反馈信息对产品不断完善，另外产品长时间使用后，终端程序设计上的缺陷也就逐渐显现，这就要求对终端系统程序进行升级。如果对于几百个终端进行现场ISP升级，既费时费力，又延误了开拓市场的机遇，降低了客户对产品的信誉度。在Internet飞速发展的今天，将终端接入到Internet解决上述问题是可靠的、现实的方案。本设计方案应用于远程

4、配电监控终端，采用高性能Philips ARM I,PC2114，结合IAP编程技术和GPRS技术实现终端系统程序的远程升级。2 LPC2114芯片简介2．1 功能简介LPC2114基于一个支持实时仿真和跟踪的16/32位ARM7TDMI—S CPU，并带有128KB嵌入的高速Flash存储器和16KBRAM。对于内嵌Flash存储器支持JTAG、ISP、IAP等多种编程方式。2114具有非常小的64脚封装、极低的功耗、多个32位定时器、4路10位ADC.专业.专注..word格式.、PWM输出、46个GPIO以及多达9个外部中断以及内置了宽范围的串行通信接口，使它们特别适用于工业

5、控制。因为用电监控终端对硬件资源要求高，软件功能复杂，实时性强，所以采用LPC2114来设计可以提高产品的性价比。2．2 存储系统LPC2114存储系统包含Flash存储器和RAM存储器，Flash存储器主要用来存放程序代码，RAM则主要于程序运行期间的堆栈安排和变量空间，LPC2114存储系统的地址分配如表1所示。Boot Block占用第15扇区即Boot扇区，它位于Flash存储器的顶部，该扇区的存储空间专用来存放Boot装载程序，控制复位后的初始化操作，并提供Flash的编程方法（代码）。Boot装载器可启动对空白片的编程、已编程器件的擦除和再编程以及在运行的系统中由应用程

6、序对Flash存储器进行编程[2]。2．3 Flash存储系统的编程LPC21l 4支持多种方式对Flash进行编程，用来写入用户代码或数据。第一种是通过内置的串行JTAG接口；第二种是通过UARTO进行在系统编程（ISP）；第三种是通过在应用编程（IAP）实现。下面简单介绍IAP的编程原理。IAP（In-Application Programming）是应用在Flash程序存储器的一种编程模式。即在应用程序控制下，对程序某段存储空间进行读取、擦除、写入操作。与ISP操作非常相似，具有在线编程功能。且克服了ISP不足之处，它可以在应用程序正常运行的情况下对另外一段程序Flash进行

7、读写操作，甚至可以控制对某段、某页、甚至某个字节的读写操作。这为数据存储和固件的现场升级带来了极大的灵活性。3 IAP功能的硬件设计由以上分析可知，使用IAP对Flash存储器进行编程是合适的方案。下面介绍一种基于GPRS的远程IAP系统方案，系统框图如图1所示。AT45DB041B为4MB串行Flash存储器，兼有ROM的掉电数据保存和RAM的读写速度，最快支持20MHz的时钟频率，擦写次数达10000次，内配置了两个264BSRAM缓冲器，使得对主存储体的编程可以