[發明專利]嵌入式微處理器系統及其固件更新方法

有效

• 申請號: 201110315449.3
• 申請日: 2011-10-18
• 公開（公告）號: CN102360304A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 張齊;李蕾;劉發貴;朱寧西;林奎
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F9/445
• 分類號: G06F9/445
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.嵌入式微處理器系統，其特征在于包括嵌入式微處理器、傳 輸接口和存儲模塊；

存儲模塊與嵌入式微處理器連接，嵌入式微處理器再通過傳輸接 口接入公共通信網絡。

2.根據權利要求1所述的嵌入式微處理器系統，其特征在于所 述存儲模塊包括均與嵌入式微處理器連接的RAM內存、只讀外存、 讀寫外存，以及通過FLASH內存寫信號控制單元與嵌入式微處理器 連接的FLASH內存；所述FLASH內存寫信號控制單元將FLASH內 存分為FLASH只讀內存和FLASH讀寫內存；

FLASH只讀內存存放異常向量表1和復制模塊；FLASH讀寫 內存存放當前運行固件，當前運行固件包含了異常向量表2；只讀外 存用于保存原始固件備份和更新服務程序模塊；讀寫外存用于保存最 新固件；所述RAM內存作為更新服務程序模塊運行區，在嵌入式微 處理器硬件系統啟動或復位后用于暫時加載更新服務程序模塊，完成 更新后，自動歸還RAM資源。

3.根據權利要求2所述的嵌入式微處理器硬件系統，其特征在 于所述嵌入式微處理器為8位、16位或32位微處理器。

4.根據權利要求2或3所述的嵌入式微處理器硬件系統，其特 征在于所述FLASH內存寫信號控制單元由通用集成邏輯門電路或可 編程邏輯器件構成。

5.權利要求1至4任一項所述嵌入式微處理器系統的固件更新 方法，其特征在于更新過程的具體步驟如下：

(1)接入公共通信網絡的遠程設備維護中心通過數據傳輸將欲 更新固件下載到讀寫外存中作為最新固件存儲；

(2)嵌入式微處理器系統重新上電或復位之后，嵌入式微處理 器的程序指針PC先指向存放于FLASH只讀內存中的異常向量表1 的復位向量地址，獲得復制模塊入口地址，跳轉到復制模塊，執行復 制任務；再將存放在只讀外存中的更新服務程序模塊復制到RAM內 存，之后跳轉到RAM內存區執行更新服務程序；

(3)更新服務程序首先檢測讀寫外存中固件數據的完整性和固 件版本，當讀寫外存中的固件數據完整，且固件版本比FLASH讀寫 內存中的當前固件版本較新時，將讀寫外存中的固件復制到FLASH 讀寫內存中作為當前運行固件，并進行更新；若更行成功，則直接跳 轉到異常向量表2的復位向量，在該復位向量的存儲單元獲得復位服 務程序入口地址，進入正常工作流程，運行最新固件；若更新不成功， 則返回繼續將讀寫外存中的固件復制到FLASH讀寫內存中作為單前 運行固件，繼續進行更新；

(4)當讀寫外存中的固件數據被損毀或者與FLASH讀寫內存 中的當前固件版本相同，嵌入式微處理器開始檢測FLASH讀寫內存 中的當前運行固件數據；當FLASH讀寫內存中的當前運行固件數據 正常時，直接跳轉到異常向量表2的復位向量地址，獲得復位服務程 序入口地址，進入正常工作流程，運行當前固件；

(5)當FLASH讀寫內存中的當前運行固件數據亦被損毀時， 嵌入式微處理器將只讀外存中的原始固件備份復制到FLASH讀寫內 存中作為當前運行固件，并更新；若更新成功，則跳轉到異常向量表 2處的復位向量地址，獲得復位服務程序入口地址，進入正常工作流 程，運行原始固件；若更新不成功，則返回原始固件備份復制步驟， 繼續進行更新。

6.根據權利要求5所述的固件更新方法，其特征在于所述更新 過程中復位實行四次跳轉到復位服務程序入口地址，異常實行二次跳 轉到異常服務程序入口地址。

7.根據權利要求5所述的固件更新方法，其特征在于所述固件 版本的內容包括該固件的版本和該固件的CRC校驗。

8.根據權利要求7所述的固件更新方法，其特征在于所述固件 版本使用年-月-日-時-分-秒作為關鍵字。

9.根據權利要求7所述的固件更新方法，其特征在于所述CRC 校驗采用CRC32算法，產生32位的CRC碼占用4個字節。

10.根據權利要求5至9任一項所述的固件更新方法，其特征在 于所述數據傳輸包括有線連接的自動數據傳輸、無線連接的自動數據 傳輸或移動存儲卡的人工插拔傳送。