[发明专利]一种远程软件升级技术方法

说明书

技术领域

本发明涉及远程软件升级技术，尤其涉及一种利用把嵌入式引导区Bootloader(即引导程序)软件升级技术，与通用通讯协议载体结合起来的远程嵌入式软件升级方法。

背景技术：

随着电子技术、计算机技术和通信技术的迅猛发展，嵌入式系统已经广泛应用于工业、军事、通信、信息家电等领域，得到了相当的推广以及应用，与此同时，嵌入式系统所带来的升级以及维护等问题也同样得到相当的重视。但是现在在软件升级这方面普遍存在着以下几个问题：

一、升级模式与信息系统的通讯协议并不兼容，或要求使用特定的硬件升级接口。

二、信息系统软件移植过程中的稳定性问题，容易受到干扰，升级固件EMC电磁兼容特性差；

三、软件移植的不能实现多路同时的远程升级。

四、在一个通讯网络内不能根据客户需求及现场环境实际情况的不同，实现定点客户端升级。

发明内容：

本发明目的在于解决软件升级与标准协议接口的兼容问题，保证软件升级的可靠性，提供一种能合理稳定地实现软件移植，一对多或定点的远程嵌入式软件升级方法。

如图1所示，在设计方法实施中，主要有两个部分：第一部分是标准协议通讯实现主机软件升级服务端对多个从机软件升级客户端，或对指定地址上几个从机软件升级客户端数据代码的稳定传输部分，第二部分是在从机软件升级客户端通过引导区Bootloader技术实现在线升级部分。

以下是关于怎样把这两个部分结合起来的详细内容。本发明的远程软件升级技术方法，其基本流程如图2。

第一阶段为主机软件升级服务端与从级机软件升级客户端的启动、运行及检测阶段，其包括：

①主机软件升级服务端启动，检测是否需要升级，如果需要升级则：

a.对于远程触发升级方式的从机软件升级客户端，通过UART通信模块接口向从机发送升级请求，等待从机客户端升级准备就绪信号；

b.对于本地触发升级方式的从机软件升级客户端，直接等待从机客户端升级准备就绪信号；

如果不需要升级则执行正常的通讯管理应用程序；

②从机软件升级客户端启动，其嵌入式系统里面的FLASH区分为两个区域，分别是程序引导区与用户应用程序区，而系统每次上电启动之后首先进入程序引导区，根据程序引导区里面的程序检测应用程序区是否已包含应用程序，通讯串口是否送来的Bootloader触发信号、或本地Bootloader触发信号是否触发升级标志来判断是否需要进行在线升级：

a.如果收到Bootloader触发信号表明需要进行在线升级，则是先把整个用户应用程序区上的代码擦除，接着使设备进入等待状态，回复Bootloader准备完毕信息，等待主设备发送过来所需要升级的数据代码；

b.如果不需升级就直接进入用户应用程序区，执行一般的应用程序；在此后若主机软件升级服务端发来升级指令，则由应用程序设置升级标志，然后通过外部触发RST复位使从机软件升级客户端重新启动进入Bootloader或直接由应用程序区跳转到Bootloader区执行引导程序，引导程序重新判断是否需要升级，此后Bootloader执行操作与a相同。

第二阶段是升级程序传输阶段，其包括：

①主机软件升级服务端，分割需要下载的升级程序段为一个或数个短的待传输通讯数据片段，通过UART串口异步通信模块，经由通讯接口将打包成标准通讯协议的数据帧发送至从机软件升级客户端；

②在从机软件升级客户端，利用标准通讯协议规则对接收到的数据帧进行CRC、奇偶校验等检测，判断该升级数据包是否受到损坏；

a.如校验正确则执行数据帧操作，并返回应答信号，告示本帧数据传输成功，等待下一帧传送；

b.如校验不正确，则按需要返回检验错误应答信号，从机软件升级客户端进入等待状态，等待主机软件升级服务端再次发送本帧数据。

③主机软件升级服务端检测从机软件升级客户端的应答信号，如本次通讯无问题则准备下一帧数据的传送，如从机软件升级客户端回复有问题则重新发送本帧数据，直至主机软件升级服务端与从机软件升级客户端完成整个升级/维护过程的数据传输工作；

第三阶段为执行应用程序阶段：升级程序全部通讯传输完毕后，主机软件升级服务端发送完成指令并回到正常应用操作；从机软件升级客户端证实软件升级完成后，清除掉升级标志，然后跳转回Bootloader区，或利用外部RST信号对自身进行复位操作后进入Bootloader区，然后通过引导区Bootloader进入应用程序区，执行升级后的应用程序。