I2C ISSP方式

　　PSoC是賽普拉斯半導體生產的一種基于MCU的可編程片上系統(tǒng)，它集成了大量的可重新配置的數字/模擬模塊來完成用戶訂制的數字/模擬功能。

　　PSoC器件可以基于I2C協(xié)議實現在系統(tǒng)中串行編程（ISSP），Power-On模式下通過SDA/SCL和VDD/GND就能夠編程整個代碼空間，Reset模式下則是使用SDA/SCL和XRES/GND編程。在很多PSoC CapSense觸摸按鍵應用中，如果改變了機械布局因而需要重新定義按鍵引腳，或者需要賦予新的按鍵觸發(fā)行為，主機端通過集成ISSP協(xié)議，可以在需要的時候下載新的.hex代碼到PSoC端，實現代碼的現場快速升級。

　　圖1是ISSP編程流程圖，首先使PSoC進入編程模式，校驗其內部的Solicon ID，保證是對正確的PSoC編程，對PSoC內部的Flash塊（64字節(jié)）逐一擦除/編程，并讀出Flash內容進行比較；ISSP隨后編程用戶自定義的Flash塊保護模式，每個Flash塊可以被指定為W - 寫保護 / R - 讀保護 / U - 不保護 / F - 工廠更新；最后，每個Flash塊的校驗和被讀出并計算出全部Flash空間的總校驗和，如果與.hex文件中的總校驗和一致，代碼已經被成功升級。

　　I2C Bootloader方式

　　用戶也可以使用標準的I2C系統(tǒng)接口，通過I2C Bootloader（I2C引導加載器）方式更新PSoC器件內的用戶代碼。從圖2可以看出，整個Flash空間由紅色的不可編程的Bootloader區(qū)（包括中斷向量、重啟動向量和Bootloader代碼），灰色的可以現場編程的用戶應用程序區(qū)（包括應用程序中斷向量、Relocatable起始地址、用戶代碼和Bootloader API），以及黃色的Bootloader校驗和區(qū)組成。PSoC復位時，Bootloader接管程序控制權，它會計算和校驗用戶代碼的校驗和，僅當匹配時才轉到用戶代碼的首地址，開始運行用戶代碼。與ISSP方式不同，I2C Bootloader方式僅更新可以現場編程的用戶代碼區(qū)，Flash空間的其他區(qū)用于此方式的控制和校驗。

　　I2C Bootloader方式在數據傳輸時分三種命令格式，FF38是進入Bootloader命令，FF39是寫Flash塊命令，FF3B是退出Bootloader命令。圖3是I2C Bootloader方式傳輸的頭部下載數據，圖4則是成功下載的最后數據。

　　Bootloader方式工作時，需要更新的PSoC器件做為一個I2C Slave。圖3中，第一行數據傳輸將進入Bootloader方式，它由0x70 - Slave 7bit地址0x38的寫地址，需要忽略的兩個前綴字節(jié)380a (Slave 7bit地址和后續(xù)字節(jié)長度)，FF38命令和8個字節(jié)的Bootloader key組成。所有的Bootloader命令都必須包含正確的Bootloader key，否則將被Slave器件忽略。第二行由71 - Slave 7bit地址0x38的讀地址和狀態(tài)響應字節(jié)0x20組成，狀態(tài)響應字節(jié)的其他值標識各種出錯狀態(tài) - 02/Image verify error, 04/Flash checksum error, 08/Flash protection error, 10/Comm checksum error, 40/Invalid bootloader key, 80/Invalid command error.

　　寫Flash塊命令傳輸了絕大部分數據量，除了最后一個塊以外，其他都有相同的格式。圖3中，寫Flash塊命令包含0x70, 需要忽略的兩個前綴字節(jié)3810 (Slave 7bit地址和后續(xù)字節(jié)長度)，FF39命令, Bootloader key，Flash塊的塊號，64字節(jié)數據，0x18 - 64字節(jié)數據的校驗和，0x86 - 此傳輸78字節(jié)的校驗和（包括FF, 39, Bootloader key, 塊號, 64字節(jié)數據, 0x18）。僅在以上數據傳輸完后需要傳輸讀地址0x71，并讀出正確的狀態(tài)響應字節(jié)0x20.

　　寫Flash最后塊命令包含了一些特殊信息，參見圖4，(0d, d4) 是隨后直到(85, f4)的字節(jié)校驗和，(08，80)是圖2灰色用戶代碼區(qū)中可重定位中斷矢量表的地址，(12，00)是圖2灰色用戶代碼區(qū)中用戶代碼空間的開始地址，(3f，80)則是用戶代碼結束塊的地址，(00，b7)是用戶代碼占用的塊數量，(85，f4)是Bootloader計算的用戶代碼檢驗和，0xb5是以上64字節(jié)數據的檢驗和，0xbd是此傳輸78字節(jié)的校驗和。

　　通過PSoC Designer的用戶模塊實現I2C Bootloader方式 　　

PSoC Designer是功能全面的基于圖形用戶接口(GUI)的PSoC軟件開發(fā)環(huán)境，它的用戶模塊可通過配置PSoC器件內部資源創(chuàng)建Timer、PWM、ADC/DAC，I2C等多種有用功能。一個用戶模塊包括硬件配置數據、啟動代碼、中斷服務例程(可選)以及應用編程接口(API)，這些API可對用戶模塊的各個方面進行即時控制。用戶使用PSoC Designer中的BootLdrI2C用戶模塊可以很方便的實現啟動時的引導載入(Bootloader)。

　　用戶先在項目中添加BootLdrI2C用戶模塊，然后選擇“I2C for Bootloader Only”或“Full I2C API Support with Bootloader”；之后設置圖五中的用戶模塊參數，這些參數定義了I2C的引腳和通信速率，Bootloader的I2C地址，用于其他I2C操作的地址，以及圖2中各個存儲區(qū)的參數。用戶隨后可以通過圖6提供的“Boot Loader Tools”設置中斷向量和重啟動向量，編譯項目后生成應用程序校驗和，以及從hex 項目輸出文件中生成一個可以升級PSoC器件的dld 下載文件。

　　其它需要設置的包括在菜單Project -> Settings -> Linker中，設置Relocatable起始地址，在flashsecurity.txt中指定Flash塊的訪問屬性——可以現場編程的區(qū)域需要設置為可寫操作。

　　在PSoC器件上加入I2C Bootloader功能后，我們還可以通過Cypress提供的I2C-USB Bridge工具通過PC下載更新代碼到PSoC器件來驗證以上設計。