[发明专利]基于Ymodem协议的TIC2000DSP串口在线升级方法

说明书

技术领域

本发明属于工业自动化领域，涉及基于Ymodem协议的TI C2000 DSP串口在线升级方法。本发明具有较大的可移植性，可以用在C2000系列DSP处理器的各种电子设备中。

背景技术

TI C2000 DSP是TI公司推出的在自动控制和信号处理领域具有定/浮点处理能力的数字信号处理器，广泛应用于工业控制、移动通信，军事安全领域。

随着电子技术的发展和用于需求的提升，对已经投入使用的DSP嵌入式设备软件的维护更新就越来越平凡，当进行程序升级的时候，要擦除芯片内容并重新烧写新的程序代码和数据，通常使用TI公司的CCS烧写插件并通过仿真器JTAG口对片上Flash进行编程。虽然该方法简单易用，但一般只在程序的开发和调试阶段使用，然而在复杂的工作环境下，直接取下设备，连接仿真器都有极大的困难，或者现场还存在不能拆开设备的情况。此外，TI芯片自带的BootROM还提供了基于其他设备接口(如SCI，SPI，CAN，I2C)的在线升级，这些通信接口需要配合第三方的软件对芯片进行在线加载与升级。虽然提供了便利，但是基于TI提供的在线加载，需要外部专用引脚的事先配置，这给系统的设计带来了困难，尤其是当模块整合到整机系统之后，硬件外部引脚的实现配置存在困难。为此需要一种不依赖JTAG口仿真器，尤其是不需要芯片外部引脚提前配置的系统在线升级方法，同时不局限于上电加载在线升级和不依赖TI自带的一级Bootloader的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供基于Ymodem协议的TI C2000 DSP串口在线升级方法。解决了嵌入式TI C2000系列DSP处理器在线升级的不方便的问题。本发明不采用JTAG仿真器，不借助芯片一级Bootloader交互，不需要提前配置芯片外专用引脚，不需要上下电重启，不需要硬件系统提交外扩存储空间支持。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

基于Ymodem协议的TI C2000 DSP串口在线升级方法，该方法主要是将已实现Ymodem协议的自定义二级Bootloader程序预先烧写到DSP Flash内部，之后无需配置任何外部借助于该Bootloader完成用户需要升级的可执行文件的可靠传输，待镜像文件通过CRC校验之后，将其烧写入DSP Flash内部，完成用户程序的在线更新。用户可以在任何时刻发送在线升级指令，系统将跳转到自定义Bootloader程序辅助完成应用程序的在线升级。由于程序代码的在线升级最后一步都是需要调用Flash API完成应用程序对应Flash存储空间的读、擦、写、验证等基本功能函数完成应用程序镜像的固化。一般不同系列和批次芯片的Flash API时序有差异，并且要求严格，所以相对的Flash API均是由芯片官方提供，比如TI为TMS320F281x与TMS320F282xx/3xx，以及TMS320F2837x均提供了对应的Flash API。

具体包括如下步骤：

S1、上位机根据Ymodem通信协议通过对应的串行通信接口SCI，将应用程序的镜像文件以数据帧的形式加载/缓存到目标系统DSP；这个过程中不需要芯片外部引脚提前配置，同时不局限于上电加载在线，也不使用TI自带的Bootloader提供的交互协议。

S2、目标系统DSP CRC校验接收数据帧，并完成镜像文件数据拼帧操作，得到完整的应用程序镜像文件，然后调用C2000系列芯片对应的TI Flash API完成应用程序镜像文件的烧录固化。

在线升级前期应用程序镜像文件的加载与缓存，分别需要对应通信接口、通信协议以及镜像缓存存储区域支持，在本发明中，通信接口选用串行通信接口SCI，可以根据现场环境的恶劣情况配合整机系统选择不同的接口电平，包括RS232，RS422，RS485，LVDS等。通信协议使用Ymodem协议，Ymodem协议是一种发送并等待的协议，即发送方发送一个数据包以后，都要等待接收方的确认，包括每一个数据包的CRC校验，如果是ACK信号，则可以发送新的包；如果是NAK信号，则重发或者错误退出。对于镜像缓存则根据系统硬件设计是否外扩存储器来选择是否缓存完整的镜像。由于实际应用程序的镜像不小是不固定的，可以小至几KB，也可大至几百KB，根据不同系列的DSP存储空间的配置和应用场景的需求，可以选择使用DSP芯片内部的存储区或者外扩存储区作为镜像的缓存区，所以可以每一次缓存部分镜像数据并校验之后写入芯片内Flash，如果硬件已经外扩了存储空间SDRAM/SRAM，也可以选择缓存完完整的镜像数据，校验之后再烧写入芯片内Flash。