了解 Arduino 引导加载程序的闪存组成

Question

我正在尝试了解 Arduino 引导加载程序。我在这里找到了一些介绍：Arduino Bootloader，但我需要更多详细信息，因此我正在寻求帮助。

在我的研究过程中，我找到了一个起点：好的，Arduino（atmega 系列）有一个专门用于引导加载程序的特定闪存块。一旦单片机有了引导加载程序，它就可以通过串口下载新程序并将其存储在闪存中，地址为 0x00。

让我们为这个问题分配 atmega328p。

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#1 - 如果您查看数据表第 343 页，您会看到一个表格，其中显示了有关引导加载程序大小的一些信息：

通过这张表我明白：如果我将 BOOTSZ1/0 设置为 0/0，我可以有一个 2K 的引导加载程序，它将存储在闪存堆栈中：0x3800 ~ 0x3FFF。

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#2 - 如果你打开 Arduino 生成的 ATMEGA328_BOOTLOADER 的 hex 文件，你会看到 bootloader 存储在：

:10**7800**000C94343C0C94513C0C94513C0C94513CE1 

到

:10**7FF0**00FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF91

如果您考虑 7FF0 - 7800，您将得到 7F0（2K 字节的程序）

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#3 - 如果你打开 makefile (C:\Program Files (x86)\Arduino\hardware\arduino\avr\bootloaders\atmega) 你会看到 atmega328 的这个参数：

atmega328: LDSECTION  = --section-start=.text=0x7800

0x7800 与引导加载程序中的 hexa 文件匹配。

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问题：

1- 为什么数据表告诉我我有一个特殊的引导加载程序位置，而 Arduino 的 makefile 强制它存储在不同的位置？

2- hexa文件的行是什么意思？

:10E000000D9489F10D94B2F10D94B2F10D94B2F129

:10    : (?) 
E000   : Address
00     : (?)
0D9489F10D94B2F10D94B2F10D94B2F1   : data (?)
29     : CRC (?)

Answer 1

首先，我不确定我们是否拥有相同的 atmel 数据表；你的桌子在我的桌子上是 27-7，但无论如何数据都是一样的。

免责声明：我对此不是 100% 确定，但我非常有信心。

我认为这里的“问题”是“文字”。阅读他们编写的核心概述

大多数 AVR 指令具有单个 16 位字格式。每个程序存储器地址都包含一条 16 位或 32 位指令

这意味着指令是 2 字节宽。因此，您的地址 0x3800 对应于内存开头的 0x7000 字节，而引导加载程序的结尾 0x3FFF 对应于字节 0x7FFE 和 0x7FFF。

这通过内存大小来确认：0x7FFF对应32k，也就是可用的flash。由于引导加载程序位于内存的末尾（正如 DS 中的图片所暗示的那样），这意味着 0x3FFF 应该是最后一个内存单元。

编辑：

当我回答时，我没有阅读问题的第二部分。该格式是所谓的英特尔二进制格式。有关详细信息，请参阅Wikipedia。这是一个简短的摘要。

您正确识别了字段划分：

:      : Start code
10     : Number of data bytes (in this case: 16)
E000   : Starting address of the data bytes
00     : Record type (in this case: data)
0D9489F10D94B2F10D94B2F10D94B2F1 : data payload (in this case: 16 bytes)
29     : CRC

记录类型可以是

• 00：数据
• 01：文件结束
• 02：扩展段地址
• 03：起始段地址
• 04：扩展线性地址
• 05：起始线性地址

CRC 是对所有字节求和（从长度 1 开始，所以是最开始），然后得到 LSB，最后得到 2 的补码。在这种情况下，总和为 2519，即十六进制的 0x9D7。低字节 D7 对应 215。它的 2 补码可以计算为 256 - x，所以 41，即十六进制的 0x29。