[发明专利]一种主从板设计下控制器的固件更新方法

说明书

本发明提出一种主从板设计下控制器的固件更新方法，涉及控制器固件更新的技术领域，在固件源代码的中断向量表末尾加入版本标识及版本信息，简单方便，准确率高且具有普适性，以主板扩展大容量非易失存储器，引入双备份机制避免固件更新失败导致控制器无法运行rts固件的现象发生，利用上位机将固件缓存至主板的非易失存储器，从板从主板的非易失存储器中拉取版本，降低固件更新流程复杂度，为方便管理，利用rts包生成器打包得到包含主、从板所有rts固件的rts固件包，并加入完整性校验信息，主从板bootload从非易失存储器缓存的rts固件包同步rts固件版本，实现了主、从板rts固件自动分发并保证版本配套。

技术领域

本发明涉及控制器固件更新的技术领域，更具体地，涉及一种主从板设计下控制器的固件更新方法。

背景技术

随着自动化技术的发展，智能控制器(PLC)接入IO的数量剧增，由于控制芯片IO端口资源约束，技术人员通常采用主从板设计的方式以满足需求。一般而言，控制器在暴露出问题时需进行固件更新以修复问题缺陷。

然而，控制器在采用主从板设计时，其固件更新功能存在以下问题：(1)控制器主板片内FLASH存储容量有限，可能无法存储主从板的所有固件；(2)控制器需稳定可靠且需保证主从板固件版本匹配；(3)控制器的主、从板均要支持固件更新，但从板是无对外通讯接口的；(4)控制器上机安装后拆卸极耗工时，固件更新需免拆卸以减少工时降低成本；(5)控制器主板有启动时间短的要求。

当前控制器单板相关固件更新结构及硬件接口如图1所示，目前控制器的固件更新一般基于IAP(In-Application Programming，在应用中编程)技术，采用bootload加rts(codesys运行时系统)架构实现，单板片内FLASH划分出bootload及rts区域，首先烧录单板bootload固件至片内Flash的bootload区域，需通过ICP(下载/调试口，如j-link等)方式将bootload(引导程序)烧写至片内FLASH，随后上位机与bootload配合经由IAP下载口(包括但不限于COM、CAN口等)烧写rts固件并跳转执行。基于这种方式，现有技术也公开了一种基于stm32单片机的IAP方法及系统，涉及单片机软件升级的技术领域，该方案包括以下步骤：烧写BootLoader程序至单片机；烧写APP程序至单片机；运行所述BootLoader程序以更新APP程序，该方法可以远程控制程序的升级无需机械性的拆卸操作，可以使用IAP升级方案进行更新迭代。然而，采用主从板涉及的控制器与单板stm32单片机不一样，从板被密封在外壳内，固件更新相关结构及硬件结构如图2所示，一般不对外暴露IAP接口，无法直接通过上位机更新从板固件，尤其控制器外发上机安装后，拆卸控制器通过下载调试口烧写固件，存在人力资源、工时开销等问题而不可行。一旦控制器出现问题，需要更换固件时，仅能依靠人工保证主从板固件版本配套，耗时耗力且容易出错。

发明内容

为解决采用主从板设计的控制器IAP接口不外露，无法直接通过上位机更新从板固件导致固件更新流程复杂性高、耗时耗力的问题，本发明提出了一种主从板设计下控制器的固件更新方法，简单方便，稳定性高，普适性强。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种主从板设计下控制器的固件更新方法，所述方法包括以下步骤：

S1.在固件源代码的中断向量表末尾加入版本标识及版本信息，编译得到主、从板的bootload固件及rts固件；

S2.主板扩展大容量非易失存储器，利用rts包生成器打包得到包含主、从板所有rts固件的rts固件包，并加入完整性校验信息；

S3.引入双备份机制，将非易失存储器划分为区域0及区域1，根据完整性校验信息确定非易失存储器的区域0与区域1内是否存在完整rts固件包；

S4.主板的bootload固件上电，确定区域0与区域1分别对应活跃区还是备份区，根据条件选择进入下载模式或运行rts固件；