摘要：介紹iap功能及其相關(guān)應(yīng)用，以及采用gprs遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)iap功能的現(xiàn)實(shí)意義；結(jié)合某地區(qū)地下水遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，著重闡述采用gprs網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程執(zhí)行iap升級系統(tǒng)的思想和實(shí)現(xiàn)方法，以及應(yīng)用中應(yīng)注意的一些關(guān)鍵技術(shù)；論述采用gprs通信簡單實(shí)用的應(yīng)用層協(xié)議設(shè)計(jì)的方法，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)通信中校驗(yàn)碼和重傳機(jī)制；討論影響本系統(tǒng)遠(yuǎn)程iap升級可靠性的一些因素和所采取的針對性解決辦法。 關(guān)鍵詞：gprs iap 遠(yuǎn)程升級 在線編程 遠(yuǎn)程監(jiān)控 引 言 針對地下水資源已經(jīng)嚴(yán)重透支，水資源受到嚴(yán)重破壞的問題設(shè)計(jì)本系統(tǒng)，目的就是為了監(jiān)控農(nóng)用機(jī)井的用水情況。農(nóng)用機(jī)井分布站點(diǎn)廣，站點(diǎn)之間距離幾十m到一兩百km，采用人工抄表監(jiān)控會(huì)浪費(fèi)大量的人力和物力，而且實(shí)時(shí)性差。以前采用gsm方式也存在實(shí)時(shí)性差、控制困難的問題。 目前，對此類問題可靠的、現(xiàn)實(shí)的解決方案就是，將現(xiàn)場設(shè)備接入internet上的服務(wù)器，在上層實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理；但是現(xiàn)場沒有專門internet接入點(diǎn)和設(shè)備。采用gprs接入internet進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，是近兩年企業(yè)、研究所等科研機(jī)構(gòu)的熱門課題。隨著gprs技術(shù)的日益成熟,gprs已經(jīng)成功地應(yīng)用在遠(yuǎn)程抄表、夜燈照明、油田監(jiān)測、自動(dòng)測量、智能儀表等不方便甚至根本不可能人工操作的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中。因此，本系統(tǒng)選用gprs和gsm混合工作模式：在網(wǎng)絡(luò)狀況通暢的情況使用gprs工作模式；反之可以切換到gsm工作模式。每個(gè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸終端定時(shí)登陸到gprs，接入internet上的主機(jī)服務(wù)器，把采集數(shù)據(jù)和站點(diǎn)狀態(tài)下載到服務(wù)器硬盤上；上層采用b/s瀏覽器方式供地級、區(qū)級、市級等不同級別設(shè)置權(quán)限瀏覽；同時(shí)可以隨時(shí)監(jiān)控站點(diǎn)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，報(bào)告實(shí)時(shí)現(xiàn)場狀況，調(diào)用系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)信息。 市場的機(jī)遇和應(yīng)用技術(shù)的成熟常常是一對矛盾，尤其對于gprs這類新技術(shù)，通常不得不一邊開拓市場一邊完善技術(shù)。然而實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)交接使用之后，用戶反饋一些改善功能的意見，另外，長時(shí)間使用之后，終端程序隱藏的“bug”也可能會(huì)隨之浮出水面。這就需要對數(shù)據(jù)傳輸終端的程序進(jìn)行升級，但是設(shè)想一下，假如投入使用了200個(gè)站點(diǎn)，就算用isp現(xiàn)場在線編程，工作人員得到每個(gè)站點(diǎn)把程序更新一遍。不但浪費(fèi)大量的人力、物力，而且直接貽誤了開辟市場的時(shí)機(jī)，對企業(yè)造成的后果可能是致命的。 本設(shè)計(jì)方案就是應(yīng)用在此類gprs遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)上,融合gprs網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)解決數(shù)據(jù)傳輸終端程序升級問題的。 1 iap功能簡介與系統(tǒng)應(yīng)用 iap（inapplication programming）是應(yīng)用在flash程序存儲(chǔ)器的一種編程模式。簡單地說就是在應(yīng)用程序控制下，對程序某段存儲(chǔ)空間進(jìn)行讀取、擦除、寫入操作。與isp（insystemprogramming）操作非常相似，都不需要從電路板上取下芯片用編程器燒寫再安裝上去運(yùn)行新程序，即具有在線編程功能。但是它們有其不同點(diǎn)：isp通常是整片擦除、編程，在手工操作下通過pc串口下載程序到flash，需要簡單的硬件資源——串口rx、tx和rs232驅(qū)動(dòng)芯片；而iap卻是在某段程序的控制下對另外一段程序flash進(jìn)行讀寫操作，可以控制對某段、某頁甚至某個(gè)字節(jié)的讀寫操作。 根據(jù)iap的功能特點(diǎn)，可以制作仿真軟件替代仿真器功能。在pc上做個(gè)簡單的界面應(yīng)用程序就可以直接實(shí)現(xiàn)用戶程序在線仿真：設(shè)置斷點(diǎn)、單步運(yùn)行、改變運(yùn)行結(jié)果調(diào)試等功能。同理，根據(jù)isp的功能特點(diǎn)可以替代編程器。本系統(tǒng)就是把iap模式融入到gprs通信系統(tǒng)中，用gprs遠(yuǎn)程升級指定目標(biāo)芯片的軟件。 2 iap功能系統(tǒng)架構(gòu) iap功能系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

     圖1系統(tǒng)架構(gòu) (只標(biāo)示與iap功能相關(guān)部分) p89lpc936是philips公司推出的一款高穩(wěn)定性、多功能的51內(nèi)核mcu；集成了i2c總線，讀寫操作i2c器件fm24c256速度快、穩(wěn)定性高；增強(qiáng)型uart，具有幀錯(cuò)誤檢測、幀間隔檢測、可選雙緩沖、接收和發(fā)送中斷可選分開等強(qiáng)大串口通信功能，增強(qiáng)了和gprs模塊串口通信的可靠性；內(nèi)置ad/da轉(zhuǎn)換器；16 kb flash存取器，支持isp和iap；采用tssop28或hwqfn28低成本封裝。設(shè)計(jì)系統(tǒng)的外圍電路可以減少到最少，不但提高了系統(tǒng)的性能，甚至可以iap升級終端部分功能而不用改變外圍硬件電路。 fm24c256，256 kb的fram (鐵電存儲(chǔ)器)，兼有rom的掉電數(shù)據(jù)保存特性和ram的讀寫速度和次數(shù)，讀寫次數(shù)達(dá)到1000億次，采用i2c總線讀寫操作，使用穩(wěn)定可靠；用8腳soic封裝，與mcu的接口電路簡單、通信可靠。通信速率0～400 khz可調(diào)。p89lpc936的i2sclh和i2scll 兩個(gè)sfr的值就是確定串行時(shí)鐘發(fā)生器占空比。本系統(tǒng)選擇7.372 8 mhz晶振，i2sclh＝i2scll＝75，i2c速率為25 kbps。 gprs模塊使用wavecom公司生產(chǎn)的q2406b，雙頻gprs/gs