2 硬件实现方案
    本产品为电力负荷用电管理终端，用来实现对厂矿、企业、机关等电力用户的用电监测和控制，提高用电质量。终端产品通过GPRS／CDMA无线通信接口完成与电力局远方调度主站的信息交互。由于终端产品分散分布在一个区域的各个位置，调度主站必须通过GPRS／CDMA方式实现对终端产品应用程序的在线升级，因此产品在线升级的可靠性会对电力用户造成很大的影响。终端产品采用图1所示的硬件方案。考虑到LPC2214片内Flash的特点，应用程序固化在内部Flash中并在其中执行。LPC2214通过数据线、地址线与RAM、外部Flash、LCD、扩展串口芯片连接，通过串行总线与A／D转换器通信。LPC2214本身提供的2路UART接口可以分别实现本地维护接口和GPRS／CDMA无线网络接口，扩展串口芯片可以扩展出2路UART，实现本地红外维护和RS485方式的抄表功能。

    为了确保应用程序的在线更新，片外RAM和Flash除了满足应用程序的正常使用外，还必须满足应用程序更新时临时备份代码的需求。

3 应用程序IAP实现方案
    如图2所示，需要更新的应用程序代码通过GPRS／CDMA无线网络接口或本地维护接口下载到RAM的程序代码缓存区中。经过校验检查正确后，导入到外部Flash的应用程序代码区。导入成功后，设置相关标志，再通过LPC2214的IAP接口功能函数，将应用程序代码保存到CPU内部Flash中。

    由于应用程序运行在CPU内部的高速Flash上，因此产品正常运行过程中无法完成内部Flash中代码的更新。为了解决上述问题，采用“应用boot：”的方式加以实现。将内部Flash分为2个区域：应用boot和应用程序代码区。应用boot为一个简单的应用程序，实现从外部Flash导入应用程序代码以及向应用程序代码区入口跳转的功能。应用boot存放在CPU内部Flash的开始部分，一旦写入后不再修改。产品上电或复位后，CPU的PC指针首先指向应用boot的入口，应用boot开始执行。一旦检测到外部Flash中有完整的用户代码需要更新，则通过LPC2214的IAP接口将应用程序代码导入到内部Flash的应用程序代码区，并跳转到应用程序代码的入口处执行新的应用程序；如果没有应用程序需要更新，boot程序会直接跳转到当前应用程序代码的入口处执行。
    在整个应用程序在线升级过程中，应用程序代码正常写入片外Flash之前都不影响产品的正常运行。正确写入片外Flash后，应用程序自动复位，然后启动应用boot，通过应用boot将新的应用程序写入内部Flash。经测试，该过程可以在10 s内完成，完全满足用户的使用要求。

4 应用boot设计
    应用boot是应用代码更新的关键，它不但解决了在线升级的问题，而且提供了一种异常防护机制。即使在内部Flash的应用程序代码区写入失败的情况下，由于boot可以正常运行，仍然可以通过boot程序的功能重新更新应用程序。boot程序基本功能包括：内部Flash更新、向应用程序跳转以及本地下载更新应用程序。为保证该软件的可靠性，同时考虑硬件配置情况，采用μC／OS-II嵌入式操作系统。通过对该操作系统的合理裁剪和软件优化，可以将boot程序代码控制在12 KB以内，从而为应用程序代码提供了足够的片内Flash存储空间。
    当boot程序从内部Flash中读取指令执行时，不能擦除该Flash。为解决该问题，boot程序执行时首先将boot程序代码复制到RAM中，然后跳转到RAM中执行，这样就可以对内部Flash的应用程序代码区进行修改操作。boot程序的启动部分非常重要，会直接影响整个系统的运行情况。启动代码首先初始化CPU总线控制器；然后初始化RAM和外部Flash片选，将boot程序代码复制到RAM中并在RAM中执行；最后初始化堆栈和基本系统后进入主程序入口。

   

   
    boot程序的IAP实现，主要包括两个接口函数：CPU内部Flash扇区的擦除和写入。对于擦除操作，按照IAP提供的操作方式即可实现，注意发送完擦除指令后需要一段时间的延时，并借助指令检查擦除是否成功。对于写入操作，需要根据IAP操作的相关要求，将数据首先复制到CPU的内部RAM中；然后通过相应的IAP写入命令将其写入到内部Flash中；写入操作完成后，需要进行一定的延时并检查写入是否成功。为了保证上述操作过程的完整性，对于μC／OS-II操作系统，需要借助OS_ENTER_CRITICAL函数进行必要的保护。