uart_putchar(char c)
{
while(!(UCSR0A & 0x20));
UDR0 = c;
}
//从RS232接收一个字节
int uart_getchar(void)
{
unsigned char status,res;
if(!(UCSR0A & 0x80)) return -1; //no data to be received
status = UCSR0A;
res = UDR0;
if (status & 0x1c) return -1; // If error, return -1
return res;
}
//等待从RS232接收一个有效的字节
char uart_waitchar(void)
{
int c;
while((c=uart_getchar())==-1);
return (char)c;
}
//计算CRC
int calcrc(char *ptr, int count)
{
int crc = 0;
char i;
while (--count >= 0)
{
crc = crc ^ (int) *ptr++ //退出Bootloader程序，从0x0000处执行应用程序
void quit(void)
{
uart_putchar(O);uart_putchar(K);
uart_putchar(0x0d);uart_putchar(0x0a);
while(!(UCSR0A & 0x20)); //等待结束提示信息回送完成
MCUCR = 0x01;
MCUCR = 0x00; //将中断向量表迁移到应用程序区头部
RAMPZ = 0x00; //RAMPZ清零初始化
asm("jmp 0x0000\n"); //跳转到Flash的0x0000处，执行用户的应用程序
}
//主程序
void main(void)
{
int i = 0;
unsigned char timercount = 0;
unsigned char packNO = 1;
int bufferPoint = 0;
unsigned int crc;
//初始化M128的USART0
UBRR0H = BAUD_H;
UBRR0L = BAUD_L; //Set baud rate
UCSR0B = 0x18; //Enable Receiver and Transmitter
UCSR0C = 0x0E; //Set frame. format: 8data, 2stop bit
//初始化M128的T/C0，15ms自动重载
OCR0 = 0xEA;
TCCR0 = 0x0F;
//向PC机发送开始提示信息
while(startupString!=\0)
{
uart_putchar(startupString);
i++;
}
//3秒种等待PC下发"d"，否则退出Bootloader程序，从0x0000处执行应用程序
while(1)
{
if(uart_getchar()== d) break;
if (TIFR & 0x02) //timer0 over flow
{
if (++timercount > 200) quit(); //200*15ms = 3s
TIFR = TIFR|0x02;
}
}
//每秒向PC机发送一个控制字符"C"，等待控制字〈soh〉
while(uart_getchar()!=XMODEM_SOH) //receive the start of Xmodem
{
if(TIFR & 0x02) //timer0 over flow
{
if(++timercount > 67) //wait about 1 second
{
uart_putchar(XMODEM_RECIEVING_WAIT_CHAR); //send a "C"
timercount="0";
}
TIFR="TIFR" | 0x02;
}
}
//开始接收数据块
do
{
if ((packNO == uart_waitchar()) && (packNO ==(~uart_waitchar())))
{ //核对数据块编号正确
for(i=0;i//接收128个字节数据
{
data[bufferPoint]= uart_waitchar();
bufferPoint++;
}
crc = (uart_waitchar()//接收2个字节的CRC效验字
if(calcrc(&data[bufferPoint-128],128)==crc) //CRC校验验证
{ //正确接收128个字节数据
while(bufferPoint >= SPM_PAGESIZE)
{ //正确接受256个字节的数据
write_one_page(); //收到256字节写入一页Flash中
address += SPM_PAGESIZE; //Flash页加1
bufferPoint = 0;
}
uart_putchar(XMODEM_ACK); //正确收到一个数据块
packNO++; //数据块编号加1
}
else
{
uart_putchar(XMODEM_NAK); //要求重发数据块
}
}
else
{
uart_putchar(XMODEM_NAK); //要求重发数据块
}
}while(uart_waitchar()!=XMODEM_EOT); //循环接收，直到全部发完
uart_putchar(XMODEM_ACK); //通知PC机全部收到
if(bufferPoint) write_one_page(); //把剩余的数据写入Flash中
quit(); //退出Bootloader程序，从0x0000处执行应用程序
}
程序的主体部分采用C高级编写，结构性好，程序的相应部分都给出了比较详细的注释说明，读者非常容易读懂和理解。下面再对程序做进一步的说明。
（1） 函数"void write_one_page(void)" 实现了对ATmega128一个Flash页的完整编程处理。当程序从串口正确接收到256个字节后，（ATmega128一个Flash页为128个 字），便调用该函数将其写入ATmega128一个Flash页中。函数先将一个指定的Flash页进行擦除；然后将数据填入Flash的缓冲页中，最后 将Flash 缓冲页的数据写入到该指定的Flash页中（详细技术细节见第二章相关内容的介绍）。
（2） 一个Flash页的擦除、写入，以及填充Flash缓冲页的函数采用内嵌AVR汇编完成，在ICCAVR中，寄存器R16、R17、R18、R19用于传递一个C函数的第1、2个参数（int类型）或第1个乘数（long类型），具体参考ICCAVR应用说明。
（3） 函数"void quit(void)"的用途是退出Bootloader程序，从Flash的0x0000处执行用户的应用程序。在执行强行跳转指令"jmp 0x0000"前，对寄存器MCUCR的操作是将中断向量地址迁移回应用程序区的头部，因为在ICCAVR环境中编译Bootloader程序时，其自动 把中断向量地址迁移到了Bootloader区的头部。为了保证能正确执行用户的程序，在跳转前需要把中断向量地址迁再移回应用程序区的头部。
（4）在这段Bootloader程序中使用的硬件资源为T/C0和USART0，用户在编写其应用程序时，应首先对这两个硬件资源相关的寄存器重新做初始化。
（5） Bootloader程序占具并住留在Flash的最高1K字空间内，因此实际的应用程序空间为63K字（126K字节），所以用户编写的应用程序不得超 出126K字节。同时应将ATmega128的熔丝位BLB12、BLB11的状态设置为"00"，禁止SPM和LPM指令对Bootloader区的读 写操作，已确保Bootloader程序不被改写和擦除。
5．2．3 IAP的实现与应用
1． Bootloader程序的编译与下载
首先在ICCAVR中新建一个工程项目，并按照生成Bootloader程序代码的要求进行正确的设置。打开Project -> Options的Compiler Options设置选项窗口，见图5.1：
（1） 在Device Configration栏中选定器件ATMega128；
（2） 选定Use RAMPZ/ELPM项（ATMega128的Flash > 64K字节）；
（3） Program Type选定为Boot Loader；
（4）Boot Size选择1K Words。
正确设置好编译选项后输入C的源代码，然后编译生成.HEX的下载代码程序。
在下载HEX文件前还要对ATmega128芯片的熔丝位进行正确的配置：
（1） 配置M103C熔丝位，使芯片工作于ATmega128方式；
（2） 配置BOOTSZ1和BOOTSZ0熔丝位，设定BOOTLOADER区的大小为1024个字，起始首地址为0xFC00；
（3）配置BOOTRST熔丝位，设定芯片上电起动从BOOTLOADER区的起始地址处开始，即每次RESET复位后从0xFC00处执行Bootloader程序；
（4）下载Bootloader程序的HEX文件；
（5） 配置LB2和LB1熔丝位，加密程序；
（6）配置BLB12和BLB11熔丝位，对BOOTLOADER区进行安全锁定。
特别注意的是，以上对芯片熔丝位的配置以及Bootloader程序的下载，需要由ISP、或JTAG、或并行方式实现，既要实现IAP，首先还需要使用一次非IAP的编程方式来建立IAP的应用环境。
2． IAP应用
当你按照上面的方法将Bootloader程序下载完成后，就可以使用它来下载你的应用程序了。具体操作如下。
（1） 编写你的应用程序，编译生成HEX文件；
（2）使用HEX2BIN.EXE转换程序，将HEX文件转换成BIN文件；
（3）使用普通的RS232电缆将PC机的串口与ATmega128的串口连接；
（4）打开WINDOWS中的超级终端软件，正确设置COM口的参数：38400，1，8，无，2，无（使用2位停止位提高通信可靠性）；
（5）ATmega128上电，在PC超级终端收到"Type d download, Others run app."的Bootloader程序启动的提示详细；
（6）3秒钟内在PC上按下"d"键，通知Bootloader程序转入接收数据并更新应用程序的处理。3秒钟内没有按"d"键，PC超级终端收 到"OK"提示，Bootloader程序退出，自动转入执行芯片内原有的用户应用程序（如果有的话，否则再次启动Bootloader程序）；
（7）当PC超级终端收到"C"（一秒钟一个），说明Bootloader程序转入接收数据和更新应用程序的处理流程，正在等待PC下发数据；
（8）在PC超级终端上的工具栏中选择"传送->发送文件"，在发送文件窗口选择协议"Xmodem"，文件栏中选定要下载应用程序的BIN文件，单击发送按钮；
（9） 此时出现文件发送窗口，显示文件发送的过程和进度，以及是否出错；
（10）当文件全部正确发送完成后，PC超级终端收到"OK"提示，Bootloader程序退出，自动转入执行刚更新的用户应用程序。
在ATmega128中烧入这样一个Bootloader程序，建立了IAP后，最基本的开发AVR的环境就简化成"PC+RS232电缆+目标板"。读 者在掌握了Bootloader程序编写的原理后，可以编写自己的Bootloader程序，实现系统程序的自动远程网络更新等应用。
AVR的BOOTLOADER功能同其它一些芯片不同，它的BOOTLOADER程序没有固化（固定）在芯片内部（出厂为空），而是需要由用户设计实现 （实际上，你第一次下载BOOTLOADER程序还必须使用其它的方式编程，如ISP、JTAG等），因此对一般的用户掌握起来有一定的困难，不如一些其 它芯片的固化IAP使用方便。但对高手来讲，可以根据实际需要编写高级、高效、专用的BOOTLOADER程序，如从一个U盘读取数据，更新用户的应用程 序；编写一个时间炸弹，或对用户的密码进行验证，10次不对则将系统程序销毁等等。简单意味着使用方便，但灵活和适应性差，而灵活性需要你具备更高的能力 去驾驭它。可能会有一天，在
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