[發明專利]一種基于TCP/IP的嵌入式程序遠程更新系統及方法

有效

• 申請號: 201811582024.7
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN109828769B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 呂楓;林實俊;鄭劭鐸;黃龍翔;耿坤;周懷陽
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06F8/65
• 分類號: G06F8/65;G06F8/654;G06F8/61;G06F9/445
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

1.一種采用基于TCP/IP的嵌入式程序遠程更新系統進行嵌入式程序遠程更新的方法，其特征在于，

所述系統包括：微控制器、網絡芯片和遠程主機，所述的微控制器用于運行用戶程序及遠程更新程序，并控制網絡芯片以在網絡上進行通信，所述的網絡芯片提供嵌入式設備入網所需網絡協議棧，并實際與遠程主機進行網絡通信，所述的微控制器和網絡芯片構成整體嵌入式設備，所述的遠程主機通過TCP/IP控制嵌入式設備進行更新；

所述方法包括以下步驟：

S100：系統復位并初始化，包括初始化微控制器、系統時鐘、通訊接口和建立存儲空間映射，存儲空間包括APP升級請求標志、啟動加載程序與APP共享網絡參數區、APP區、APP入口向量區和啟動加載程序區；

S110：微控制器讀取啟動加載程序與APP共享網絡參數區中的網絡配置參數，判斷參數是否正確，如不正確則執行S115；如正確則執行S120；

S115：將啟動加載程序與APP共享網絡參數區中的網絡配置參數改為默認的網絡配置參數，然后執行S120；

S120：讀取APP升級請求標志，判斷是否為APP主動要求進行升級，如是APP的請求，則執行S125；如不是，則執行S130；

S125：清除APP升級請求標志；

S130：微控制器與網絡芯片進行通信，如網絡芯片還未初始化，則使用依照S110和S115中所述網絡配置參數方法對網絡芯片的網絡配置參數初始化；如通信失敗，則嘗試進行修復，如通信正常，則執行S140；如通訊失敗且嘗試修復失敗，則執行S180；

S140：如果微控制器在S120中讀取到APP的升級請求，則執行S160；如果APP沒有請求升級，則執行S150；

S150：計算微控制器重置后至今的時間，如果超過了預設的超時時間且還未收到過任意有效指令，則執行S180；如果未超過超時時間或已經收到過任意有效指令，則執行S160；

S160：微控制器通過與網絡芯片通信以控制網絡芯片監聽預定TCP及UDP端口及基于TCP/IP與遠程主機進行通信，并根據接收到的指令和數據包執行對應行為，然后執行S170；

S170：微控制器判斷是否升級完成，如升級完成，則執行S180；如升級未完成，則執行S130；

S180：根據APP入口向量區是否存在APP入口向量或者采用其他方法判斷是否存在APP，如存在，則執行S190；如不存在，則執行S110；

S190：根據APP入口向量跳轉至APP入口，執行用戶程序；

所述的S140中，判斷是否為APP請求升級的方法為：在步驟S120時APP升級請求標志的值為特定幻數；

所述的步驟S160中，同時使用TCP和UDP協議來完成遠程更新中升級數據和控制指令的傳輸；使用停等協議逐包發送數據或控制指令，每次收到包后根據操作結果答復是否成功；

遠程主機向TCP端口發送的升級數據包括：升級數據包、密碼和升級完成確認包，所述的升級數據包包含序號字段、數據字段和校驗字段，用于按序正確傳輸所有升級數據，所述的密碼包是可選的，用于在啟用密碼的情況下傳輸用于驗證的密碼，所述的升級完成確認包用于通知啟動加載程序已經完成升級，準備跳轉入用戶程序；TCP端口在收到第一條正確升級數據時，微控制器先擦除所有APP區和APP入口向量，如擦除失敗，則答復“失敗”；否則，進行后續升級步驟；升級數據包包序正確且校驗成功后，不進行備份，而是直接編程入指定地址，并答復編程成功與否；

遠程主機向UDP端口發送的控制指令的數據包包括偵測包和命令包，所述的偵測包用于設備探測，所述的命令包用于發送指令，控制指令的數據包包含目標字段，用于標識希望的接收方，使用IP地址作為標識；UDP端口收到包后用目標字段與自身標識進行比對，如符合或者為廣播標識，則進行后續步驟，否則直接忽略。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的APP升級請求標志被APP程序用于控制啟動加載程序進入等待升級狀態，所述的啟動加載程序與APP共享網絡參數區用于保存啟動加載程序和APP共同使用的網絡配置參數，所述的APP區保留給APP使用，所述的APP入口向量區用于記錄APP程序運行的入口地址，以在等待超時后進行跳轉，同時用于標記是否存在APP，所述的啟動加載程序區用于存儲事先燒寫的固化的啟動加載程序，所述的啟動加載程序區中存儲的啟動加載程序帶有保護機制，遠程更新時不允許擦寫。