Двойная загрузка или dual boot для обычных настольных компьютеров представляется сегодня вполне нормальным явлением. Так, пользователь может запускать на своем компьютере две операционные системы, например, Linux для работы и Windows для игр и развлечений.
Если это справедливо для больших вычислительных систем, то почему бы такое не реализовать для малых вычислительных систем, например, для Arduino. Тогда бы пользователь Arduino мог бы менять прошивки «на лету» в зависимости от текущих задач без необходимости подключения платы к компьютеру через порт USB и перепрограммирования этой платы. И, к счастью, двойную загрузку можно сделать для Arduino, потребуется лишь дополнительная микросхема энергонезависимой памяти (EEPROM).
В данном случае была «проапгрейдена» миниатюрная плата Arduino Pro Mini. В качестве чипа EEPROM использовалась микросхема M24512 с интерфейсом I2C и объемом памяти 64 КБ. Ниже представлена схема подключения M24512 к Arduino посредством линий SCL и SDA интерфейса I2C.
Из-за отсутствия свободного места на плате микросхему памяти M24512 можно аккуратно напаять непосредственно на микроконтроллер.
В Arduino необходимо записать специальный загрузчик (bootloader), обеспечивающий возможность двойной загрузки. Скачать этот бутлоадер можно с репозитория Github. Работает механизм двойной загрузки следующим образом. Когда кнопка сброса (reset) платы Arduino нажата, происходит вход в режим загрузчика. В данном случае в режиме загрузчика происходит проверка того, закорочены ли выводы 10 и 11. Если это так, то светодиод на плате будет светиться одну секунду. Если убрать перемычку между линиями 10 и 11, прежде чем светодиод погаснет, система войдет в режим двойной загрузки и начнет обмен информацией между внутренней flash-памятью микроконтроллера и внешней EEPROM-памятью. То есть программа, которая выполнялась на микроконтроллере перестанет выполняться и будет записана во внешнюю энергонезависимую память, где будет в последствии храниться, а программа из этой внешней памяти будет записана в микроконтроллер и начнет выполняться вместо предыдущей. Чтобы вернуть все на место, нужно снова закоротить выводы 10 и 11, нажать кнопку сброса и успеть убрать перемычку до того, как погаснет светодиод.
Вот так просто можно реализовать режим двойной загрузки в Arduino. Он может понадобиться, например, если вы хотите запускать стабильный и «сырой» код на одном устройстве. В любом случае dual boot открывает новые возможности для разработчиков малых встраиваемых систем.
© digitrode.ru