介绍51系列boot rom反汇编操作的硬件与软件

### 51系列Boot ROM反汇编操作的硬件与软件详解 #### 一、引言 随着嵌入式系统的快速发展，51系列单片机因其简单易用、成本低廉等特性，在工业控制、消费电子等领域得到了广泛应用。其中，P89C51RD2作为PHILIPS公司推出的一款增强型8位单片机，不仅保留了传统80C51的指令集，还在内存容量、可编程性等方面进行了大幅改进。特别值得一提的是，P89C51RD2内置了一段Boot ROM程序，支持ISP（In-System Programming）及IAP（In-Application Programming）功能，这使得用户无需拆卸设备即可完成固件更新。然而，这段Boot ROM程序通常由制造商保密，因此，了解如何反汇编读取Boot ROM成为了一个重要的研究课题。 #### 二、Boot ROM与ISP/IAP功能简介 1. **Boot ROM**：这是单片机内部的一段固件程序，通常位于存储器的高端地址区域。对于P89C51RD2来说，Boot ROM容量为1K字节，位于地址0FC00H至0FFFFH之间。这段程序主要用于实现ISP/IAP等功能，即允许用户通过外部接口（通常是串口）对单片机进行编程或更新固件。 2. **ISP（In-System Programming）**：指单片机可以在系统中被编程，即在电路板上即可完成编程过程，无需取出芯片。这对于生产制造环节尤为重要，可以极大提高效率并降低故障率。 3. **IAP（In-Application Programming）**：更进一步的功能，使得单片机能够在运行过程中通过软件更新自身程序。这对于现场升级维护十分有用，特别是在远程控制的应用场景中。 #### 三、Boot ROM固件代码的读出方法 为了深入理解ISP/IAP功能的实现机制，首先需要读取Boot ROM中的代码。具体步骤如下： 1. **理解Boot ROM与FLASH的空间关系**：在P89C51RD2中，Boot ROM位于64K程序存储器的高端地址区域，与内部的FLASH存储器地址部分重叠。通过设置特殊功能寄存器AUXR1中的ENBOOT位，可以控制CPU访问的是Boot ROM还是FLASH存储器。当ENBOOT=1时，CPU将访问Boot ROM；当ENBOOT=0时，则访问的是FLASH存储器。 2. **硬件连接**：一般情况下，读取Boot ROM的操作需要通过串行通信接口（如RS-232C）进行。因此，需要搭建一个简单的硬件平台，包括单片机、微控制器开发板以及相应的串行通信接口。 3. **软件实现**：编写适当的软件程序，利用特定的命令序列来启动Boot ROM，并读取其中的数据。具体实现时，可以通过设置ENBOOT位为1，然后执行特定的指令序列来读取Boot ROM中的数据，并将其通过串行接口发送给外部计算机。 #### 四、波特率自动跟踪技术 波特率自动跟踪技术是ISP功能中的一个重要组成部分，它确保了在不同通信速率下的数据传输准确性。实现该技术的主要步骤包括： 1. **初始化**：设置通信参数，包括波特率、数据位、停止位等。 2. **数据发送**：通过串行接口发送测试数据包，包含特定的命令序列。 3. **数据接收**：接收从Boot ROM返回的数据包，并分析其中的信息来调整波特率。 #### 五、命令字的接收格式和执行方式 在与Boot ROM交互的过程中，正确地构造和解析命令字至关重要。命令字通常包含了执行某种特定操作所需的全部信息，例如读取/写入地址、数据长度等。实现过程中需要注意以下几点： 1. **命令字格式**：命令字通常由一个或多个字节组成，每个字节表示不同的意义。例如，第一个字节可能代表命令类型，后续字节则包含地址、数据长度等信息。 2. **执行方式**：在接收到有效的命令字后，Boot ROM会按照预定义的规则执行相应的操作。这些规则通常包括数据读取、写入、擦除等基本操作。 #### 六、结论 通过对P89C51RD2 Boot ROM的反汇编操作，我们不仅可以深入了解ISP/IAP功能的具体实现细节，还能为上位机软件的设计提供有力支持。此外，掌握这一技能也有助于在实际项目中实现更为灵活高效的固件管理方案。在未来的工作中，我们还可以进一步探索其他类型的单片机及其Boot ROM的反汇编技巧，以拓展在嵌入式领域的知识面和技术能力。