bsl的msp430软件升级系统的设计
摘 要现在嵌入式软硬件技术蓬勃发展，大部分的电子产品开始利用该技术来实现各式各样复杂的功能。由于现在很多山寨软件不断地出现,侵犯了许多原创者的利益。为了预防软件程序被别人破解复制,就会对软件进行加密，将单片机中的保险丝熔断。当我们对软件要进行升级时，由于芯片的成本十分的不菲,考虑到了花费的问题。为了节省研究的经费,我们会通过BSL协议和密码这种方式来实现对软件的升级,而密码的设置我们可以在保险丝被熔断时或熔断前将密码设置好。本设计我们利用VB语言编写一套可执行的程序，利用USB转串口设备搭建PC与MSP430单片机之间的通信电路；通过软硬件的调试实现对老的嵌入式系统进行程序的升级换代的目的,从而能够更有效，更充分地利用陈旧的系统，避免对资源的不必要的花费。让现有的资源能够得到更加适宜的使用，节约成本的同时更符合当前可持续发展的策略。
目 录
第一章 绪论 1
1.1引言 1
1.2MSP430软件升级系统设计的背景及意义 1
1.3MSP430软件系统的发展状况 2
1.4加密软件升级系统的优点 3
1.5加密软件升级系统的缺点 3
第二章 系统总体方案设计 5
2.1系统概况 5
2.2系统总体设计框架 5
第三章 硬件设计方案 7
3.1BSL编程工具硬件的设计 7
3.1.1BSL编程工具的硬件的选择 7
3.1.2BSL编程工具与MSP430单片机间设计 7
3.2 PC机与转串口芯片之间的电路连接 7
3.3 硬件图 8
3.3.1总电路图 8
3.3.2实物图 9
第四章 软件设计 10
4.1BSL时序和串口通信协议 10
4.2BSL的软件设计 12
第五章 调试 19
结束语 21
致 谢 22
参考文献 23
附录 24
第一章 绪论
1.1引言
随着人类科学技术的迅猛飞速地发展，嵌入式软硬件技术的发展已经进入了一个高速发展的阶段。该项
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
技术在不断地在稳定的进步着，而它中枢的嵌入式操作系统被十分普遍地运用在各个领域中，随处可见，越发地在小型的设备、家电等领域更加突出。现代社会经济不断的进步，MSP430软件升级系统的运用的范围越来越广泛，愈来愈普遍，其中所蕴含的科技也愈来愈高端。先进的MSP430软件升级系统也反映出我们当代的科学技术发展水平的高低。现在社会很多资源稀缺，国家倡导节约资源，提倡可持续发展，建立绿色环保型的新社会，这就需要让我们的科学技术更加的发达，让每一份资源都得到合理的利用。现如今的社会，为了保护程序代码不被破解，在产品开发完后立即将单片机中的熔丝烧断从而对软件加密。很多人都知道在这个科学技术高速发展的时代，现在的很多系统软件的更新的速度是非常的快的，当我们想要对加密软件进行升级时，软件升级系统的设计就显得必不可少，十分重要。
1.2MSP430软件升级系统设计的背景及意义
在21世纪，软件系统的应用到处可见，例如我们平常所用的许多东西全都涉及到了软件系统，软件系统已经成为我们生活中必不可少的东西，但只要有厉害的程序员在，不论是多么庞杂繁琐麻烦的软件系统，在符号的记录能够读取的情况下，肯定有程序员能够破解他们的规律。就像Windows系统的激活(在没有源代码的情况下)，最新版的Windows 系统得要联机才能激活,即便是这样，也照样有人可以做出注册机。在无源代码的Windows都能被破解，更不必说有源代码的那些软件程序了，他们就越加轻易地被破解了。
很多公司为了保护自己开发出来的软件能不被别人窃取,他们往往会在产品刚生产后，就会将单片机中的保险丝熔断,实现对软件的加密以达到对软件的保护，维护自己的利益。嵌入式的设备随着科学技术的不断提高，功能也日益完善，而运用它的软件技术，也使得系统实现新的功能越发的便利了。为了使系统实现新的功能，往往就需要我们对固件进行升级，这就需要一套有用的设备管理及升级方案来实现对系统的升级的目的。
当我们对固件要进行升级的时候,由于芯片的成本一直十分的不菲,考虑到花费实在是高,为了节省费用,我们决定通过BSL这种方式来实现对软件的升级。本次设计将会利用USB的转串口设备来搭建PC机与MSP430的单片机之间的通信电路；利用VB语言编写程序，通过软硬件的调试来实现对系统程序的升级换代。本课题的设计能够在节约成本的同时，在系统软件不被泄密的要求下能同时达到对老旧系统进行升级的目的。
1.3MSP430软件系统的发展状况
在1996年的时候，市场上出现了MSP430系列的单片机，它是拥有着16位的功耗极其低的一种混合的信号处理器，英文名字我们可以称之为Mixed?Signal?Processor。这类的处理器能够凭借现实情况的需要，将多个不一样功用的数字电路的模块，微型处理器和模拟的电路集成在一个芯片上，来供给单片机的解决方法。MSP430单片机是一款使用非常普遍的单片机，往往应用在便携式的仪器、仪表上，而他们是需求电池供电的。
它是一个16位的、功率消耗极其少的、指令集非常精密简单的混合型单片机。在1996年，这一系的单片机问世了，因为它具备功耗极低、便利灵活和富有的片内外设的开发实力，已成为众多单片机系列中一颗明亮的星星。
MSP430系列单片机的发展过程大概有三个阶段：19962000年初，推出33X、32X、31X等，十九世纪初后又推出11X、11X1系列。19962000初的那些拥有LCD驱动的模块，便于提升系统的集成度。那个时候拥有ROM型、EPROM型和OTP型的芯片。十九世纪初的系列有20脚封装，I/O引脚数等都比较少，可是价格低廉。这个时期单片机已体现出特低功耗等技术特点，但也有I/O引脚等缺点，每种单片机都各有各的优缺点。为了寻求突破，引进了Flash的技术，TI公司将这一项技术引进到MSP430系列中，在十九世纪以后相继出现Flash型单片机。用FET的开发工具和Flash技术组合而成的开发方法，有便宜、便利、实用等好处，是一种理想的样机开发方法。在接下来的一年，该公司提供了BOOTSTRAP技术，使用它能够很轻易的更改单片机中的程序。BOOTSTRAP有极高的保密性，这为系统软件的升级提了另一种好方法。
该公司推出了一款的便宜的开发的工具是MSPFET430X110，具备着JTAG边界的扫描技术和Flash型的存储器，它让世界上先进的Flash的在线编程技术以及JTAG 技术引进到的MSP430中。这些用FET的开发工具和Flash技术组成的开发方法，拥有便利、便宜、实用等长处，让用户拥有了一个比较合适的样机的开发方式。在2002年底及2003年的这段时间发布了F15X及F16X系列的物品，他们在存储器及RAM容量两个方面取得发展。2003年，TI公司发布专用在计量电量的MSP430FE42X及用在水表、热表、气表上具备着没有磁的传感模块的单片机。因为MSP430的新技术的运用及开放性的基础架构，新型的MSP430的产品类型必定会陆续出现。那么该软件升级系统在未来将变得愈来愈普遍，愈来愈有必要，发展的前景很好。因此MSP430软件升级系统必在国内得到推广或普遍使用，我们本次设计将很有意义。
1.4加密软件升级系统的优点
对于MSP430型的单片机想要进行的编程方法一共有三样：使用JTAG接口，使用BSL的固件及使用自定义的升级固件。
第一：使用JTAG的接口，使用这个接口的优点是没有必要设计另外的程序和电路，选用仿真器就能够下载程序，速度快。
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第一章 绪论 1
1.1引言 1
1.2MSP430软件升级系统设计的背景及意义 1
1.3MSP430软件系统的发展状况 2
1.4加密软件升级系统的优点 3
1.5加密软件升级系统的缺点 3
第二章 系统总体方案设计 5
2.1系统概况 5
2.2系统总体设计框架 5
第三章 硬件设计方案 7
3.1BSL编程工具硬件的设计 7
3.1.1BSL编程工具的硬件的选择 7
3.1.2BSL编程工具与MSP430单片机间设计 7
3.2 PC机与转串口芯片之间的电路连接 7
3.3 硬件图 8
3.3.1总电路图 8
3.3.2实物图 9
第四章 软件设计 10
4.1BSL时序和串口通信协议 10
4.2BSL的软件设计 12
第五章 调试 19
结束语 21
致 谢 22
参考文献 23
附录 24
第一章 绪论
1.1引言
随着人类科学技术的迅猛飞速地发展，嵌入式软硬件技术的发展已经进入了一个高速发展的阶段。该项
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
技术在不断地在稳定的进步着，而它中枢的嵌入式操作系统被十分普遍地运用在各个领域中，随处可见，越发地在小型的设备、家电等领域更加突出。现代社会经济不断的进步，MSP430软件升级系统的运用的范围越来越广泛，愈来愈普遍，其中所蕴含的科技也愈来愈高端。先进的MSP430软件升级系统也反映出我们当代的科学技术发展水平的高低。现在社会很多资源稀缺，国家倡导节约资源，提倡可持续发展，建立绿色环保型的新社会，这就需要让我们的科学技术更加的发达，让每一份资源都得到合理的利用。现如今的社会，为了保护程序代码不被破解，在产品开发完后立即将单片机中的熔丝烧断从而对软件加密。很多人都知道在这个科学技术高速发展的时代，现在的很多系统软件的更新的速度是非常的快的，当我们想要对加密软件进行升级时，软件升级系统的设计就显得必不可少，十分重要。
1.2MSP430软件升级系统设计的背景及意义
在21世纪，软件系统的应用到处可见，例如我们平常所用的许多东西全都涉及到了软件系统，软件系统已经成为我们生活中必不可少的东西，但只要有厉害的程序员在，不论是多么庞杂繁琐麻烦的软件系统，在符号的记录能够读取的情况下，肯定有程序员能够破解他们的规律。就像Windows系统的激活(在没有源代码的情况下)，最新版的Windows 系统得要联机才能激活,即便是这样，也照样有人可以做出注册机。在无源代码的Windows都能被破解，更不必说有源代码的那些软件程序了，他们就越加轻易地被破解了。
很多公司为了保护自己开发出来的软件能不被别人窃取,他们往往会在产品刚生产后，就会将单片机中的保险丝熔断,实现对软件的加密以达到对软件的保护，维护自己的利益。嵌入式的设备随着科学技术的不断提高，功能也日益完善，而运用它的软件技术，也使得系统实现新的功能越发的便利了。为了使系统实现新的功能，往往就需要我们对固件进行升级，这就需要一套有用的设备管理及升级方案来实现对系统的升级的目的。
当我们对固件要进行升级的时候,由于芯片的成本一直十分的不菲,考虑到花费实在是高,为了节省费用,我们决定通过BSL这种方式来实现对软件的升级。本次设计将会利用USB的转串口设备来搭建PC机与MSP430的单片机之间的通信电路；利用VB语言编写程序，通过软硬件的调试来实现对系统程序的升级换代。本课题的设计能够在节约成本的同时，在系统软件不被泄密的要求下能同时达到对老旧系统进行升级的目的。
1.3MSP430软件系统的发展状况
在1996年的时候，市场上出现了MSP430系列的单片机，它是拥有着16位的功耗极其低的一种混合的信号处理器，英文名字我们可以称之为Mixed?Signal?Processor。这类的处理器能够凭借现实情况的需要，将多个不一样功用的数字电路的模块，微型处理器和模拟的电路集成在一个芯片上，来供给单片机的解决方法。MSP430单片机是一款使用非常普遍的单片机，往往应用在便携式的仪器、仪表上，而他们是需求电池供电的。
它是一个16位的、功率消耗极其少的、指令集非常精密简单的混合型单片机。在1996年，这一系的单片机问世了，因为它具备功耗极低、便利灵活和富有的片内外设的开发实力，已成为众多单片机系列中一颗明亮的星星。
MSP430系列单片机的发展过程大概有三个阶段：19962000年初，推出33X、32X、31X等，十九世纪初后又推出11X、11X1系列。19962000初的那些拥有LCD驱动的模块，便于提升系统的集成度。那个时候拥有ROM型、EPROM型和OTP型的芯片。十九世纪初的系列有20脚封装，I/O引脚数等都比较少，可是价格低廉。这个时期单片机已体现出特低功耗等技术特点，但也有I/O引脚等缺点，每种单片机都各有各的优缺点。为了寻求突破，引进了Flash的技术，TI公司将这一项技术引进到MSP430系列中，在十九世纪以后相继出现Flash型单片机。用FET的开发工具和Flash技术组合而成的开发方法，有便宜、便利、实用等好处，是一种理想的样机开发方法。在接下来的一年，该公司提供了BOOTSTRAP技术，使用它能够很轻易的更改单片机中的程序。BOOTSTRAP有极高的保密性，这为系统软件的升级提了另一种好方法。
该公司推出了一款的便宜的开发的工具是MSPFET430X110，具备着JTAG边界的扫描技术和Flash型的存储器，它让世界上先进的Flash的在线编程技术以及JTAG 技术引进到的MSP430中。这些用FET的开发工具和Flash技术组成的开发方法，拥有便利、便宜、实用等长处，让用户拥有了一个比较合适的样机的开发方式。在2002年底及2003年的这段时间发布了F15X及F16X系列的物品，他们在存储器及RAM容量两个方面取得发展。2003年，TI公司发布专用在计量电量的MSP430FE42X及用在水表、热表、气表上具备着没有磁的传感模块的单片机。因为MSP430的新技术的运用及开放性的基础架构，新型的MSP430的产品类型必定会陆续出现。那么该软件升级系统在未来将变得愈来愈普遍，愈来愈有必要，发展的前景很好。因此MSP430软件升级系统必在国内得到推广或普遍使用，我们本次设计将很有意义。
1.4加密软件升级系统的优点
对于MSP430型的单片机想要进行的编程方法一共有三样：使用JTAG接口，使用BSL的固件及使用自定义的升级固件。
第一：使用JTAG的接口，使用这个接口的优点是没有必要设计另外的程序和电路，选用仿真器就能够下载程序，速度快。
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