基于MC9S12XS128 的BootLoader 设计
前言
接触飞思卡尔芯片大概有4个月的时间了，对这款16位寄存器有了一定的了解，但是因为飞思卡尔单片机的资料特别少，bootloader相关资料几乎没有，为此写下这篇设计书，方便大家学习参考交流，其中有不对的地方还请大家批评指正。本设计书主要讲解bootloader的实现过程，需对飞思卡尔16位单片机有一定的基础，了解该系列芯片的开发环境CodeWarrior5.1。
一、BootLoader的基石Prm 文件
我们在用CodeWarrior创建一个工程后会产生很多文件，其中有一个连接用的Prm文件，他的位置如图1.1所示。
图1.1
Codewarrior的Prm文件是用来划分代码段、数据段的，这类似于liunx中的连接脚本文件。程序一开始是进行初始化，然后跳转到main函数执行的，这段代码全部放在了ROM_C000处，而ROM_C000对应的地址是0xC000 到0xFEFF，具体实现代码如图1.2所示。第一部分是指明ROM_C000对的地址，第二部分是指明代码所存放的位置是ROM_C000。
我们知道bootloader和app必须在不同的ROM区域，bootloader接收到上位机发送的程序，先将其存储，后再跳转到app位置执行，所以prm文件可以帮我们实现bootloader与app程序的分离。
具体实现方法如下：
1、将原来的ROM_C000分成两个部分，ROM_BootLoader和ROM_App，因为bootloader代码较小需要保护，所以将其地址设置成0xf000-0xfeff，App的地址设置成0xc000-0xefff，这样这两块的总地址大小正好是原ROM_C000的大小。
图1.2
2、改写bootloader的代码映射地址到ROM_BootLoader；当然应用程序可以不用改，因为本身就是映射到C000的开始地方。
具体修改后的PRM如下图1.3所示，至此PRM文件修改结束。
图1.3
二、BootLoader服务对象S19文件
一般情况下，工程经过编译连接后，在“工程文件夹\bin\”下生成对应的二进制文件，可执行文件后缀主要有.s19.sx和.abs。其中以.s19和.sx为后缀的文件是文本格式的，它们是飞思卡尔推荐使用的标准文件传送格式.s文件格式将程序和数据用可打印的ASCII形式表示，包含了所需的基本协议，还包括了出错校验功能，一保证传输的正确性。下面对S格式的文件进行简单介绍。
S19文件中的每一行被称为一条记录，记录总是以字母S开头，后面跟一位数字表示此记录的类型，数字若是1代表此记录包含了程序数据，若是9则表示记录为整个文件的最末一条记录。
S记录的类型见表2.1。
我们对此结构进行说明，细节如表2.2
表2.2 S记录结构
三、实验：BootLoader原理实现
实验目的：加深对bootloader加载app的过程的理解
实验方法：创建一个bootloader工程，手动添加app工程代码，使其正常运行。
实验步骤：
1、创建一个App工程，修改prm文件，进行app和bootloader分区，修改地方与内容如图3.1所示。其他不需要改变。
图3.1 APP Prm文件修改
2、修改main函数，实现一个简单的小灯闪烁程序，程序清单如图3.2所示。
图3.2 App程序清单
3、编译生成.S19文件，选取S1开头的部分，这部分为程序的机器码。如图3.3所示。
图3.3 app 程序机器码
4、创建bootloader工程并对Prm文件作如下修改：
①修改分区，划分bootloader和app两个区域
②修改程序存放区域到ROM_BOOTLOADER区域
③定义APP程序存放区域APP_ROM
具体修改结果如下图3.4所示。
图3.4 bootloader prm 文件
5、修改bootloader的main函数，实现到app的跳转
①定义一全局数组，将机器码提取出来，并依次放入数组中。此数组必须在APP_ROM段中。
6、实现程序的跳转，其代码如下：
分别将APP工程程序和Bootloader程序烧进开发板，可以发现其运行效果一样，至此实验结束。
实验总结：
Bootloader的主要任务是将程序代码存放到相应的存储位置，然后主程序在跳转到相应的位置去执行APP代码，本次实验省略了下载存储的步骤，直接将APP代码放入了相应的存储位置，进行跳转执行；下面我们将通过串口刷写和CAN总线两种不同的方式实现程序的下载。
四、BootLoader的搬运工——串口
