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PIC16 bootloader是在PIC16單片機上電覆位時執行的一段程序。通過這段程序，可以不使用編程器，也能實現應用程序在線升級。今天要介紹的PIC16 bootloader是使用UART通信接口的UART bootloader, 也叫RS232串口bootloader。由於電腦只有USB接口，所以需要用USB-to-RS232的適配器來轉發數據，將電腦端的數據轉發到PIC16單片機，或者將PIC16單片機的數據轉發到電腦。系統接線圖如下：
電腦要運行一個專門的上位機程序，用來加載應用程序的hex文件，設置RS232通信端口和baud rate，點擊下載按鈕，啓動和PIC16 bootloader通信，下發應用程序數據完成應用程序升級。我的這個PIC16 bootloader 的上位機程序是使用C#和Visual Studio 2013開發的，界面如下： 
USB-to-RS232適配器在京東或Taobao上都可以買到，常見的有PL-2303 或FTDI兩種類型，安裝電腦驅動就可以使用。RS232 cable長度一般爲1.0m~2m左右，連接到用戶板的DB-9連接器。
用戶板就是PIC16單片機的目標板，用戶板需要燒寫好PIC16 UART bootloader固件。我的PIC16 UART bootloader軟件分三層，應用層，中間層，和驅動層，軟件架構如下：
這個PIC16 UART bootloader和之前寫的bootloader相比有四個特色。第一個特色是它分層比較清晰，應用層和驅動層有隔離，方便移植。移植到PIC18，PIC24， PIC32非常地快，即使移植到非PIC的芯片也很容易。第二個特色是它是爲工業級產品開發的，是一款工業級的bootloader。 PC端host程序發送的每一幀數據都帶checksum。UART bootloader接收數據，解析數據，燒寫數據，燒寫完會讀出來作比較，所有的這些動作的結果會反饋到PC端的上位機程序，沒有錯誤反饋正響應，有錯誤就反饋負響應。最後還會對整個過程接收到的數據作校驗，從而確保數據的完整性和正確性。即使在惡劣的工業環境，也能夠確保應用程序可靠地完成升級。第三個特色是PIC UART bootloader可以實時在LCD屏幕上顯示應用程序升級的進度。工業產品很多都帶LCD屏，利用LCD屏顯示升級的進度，是我爲這個UART bootloader獨創的功能。最後一個特色，這個PIC16 UART bootloader是放在code flash的底部，應用程序是放在頭部，這樣做最大的好處是應用程序不需要做偏移，中斷向量不需要重映射，就算是新手使用這個UART bootloader也絲毫沒有問題。應用程序加了偏移，很多時候無法調試，需要調試就得把偏移去掉。使用這個UART bootloader就不需要這麼麻煩，應用程序不需要偏移，隨時都可以調試，出了問題能夠方便地查找問題原因。我爲PIC16 UART bootloader升級應用程序的整個過程錄製了一個視頻，視頻的鏈接：工業級UART接口PIC16 Bootloader 應用程序升級視頻-科技-高清完整正版視頻在線觀看-優酷 (youku.com)