[发明专利]嵌入式设备的升级方法

说明书

技术领域

本发明涉及针对带有网络接口的嵌入式设备的升级方法。

背景技术

本文中所指的嵌入式设备硬件、固件、软件包括FPGA硬件逻辑、启动装载程序(Bootloader)、操作系统内核(Kernel)、应用程序(Application)。嵌入式设备硬件逻辑、固件、软件升级方法与PC上的软件升级不同，一般嵌入式设备硬件逻辑、固件、软件的升级方式有以下几种：

一、通过串口升级：将嵌入式设备与PC通过串口相连。PC端的升级程序通过串口通讯将升级文件传送到设备完成升级。此方法的不足之处有：

1)此种方法一般只能对应用程序文件进行升级。

2)升级速度较慢，取决与串口通信速度。

3)必须要有与设备实际连接的串口线，并且串口线长度一般不超过10米。

4)设备端与PC端串口相连时，产生的静电可能会将设备或PC端的串口芯片烧毁。

二、通过JTAG升级：将嵌入式设备通过并口或专门的JTAG烧录器与PC相连。PC端的升级程序通过JTAG口通讯将升级文件烧录到设备芯片特定位置完成升级。此方法的不足之处有：

1)需要专门的设备进行升级操作。

2)升级操作比较专业且繁琐，非一般用户可以完成。

三、通过FLASH/ROM烧录器升级：将嵌入式板卡上存放软件的FLASH或ROM通过FLASH/ROM专用烧录器更新。此方法的不足之处有：

1)需要专门的设备进行升级操作。一般此种设备的价格较高，不会常备。

2)升级操作比较专业且繁琐，非一般用户可以完成。

3)升级操作需要拔插FLASH或ROM，对FLASH和ROM的使用寿命会有影响。并且如果是非拔插式的FLASH/ROM(如焊在了板卡上)，就无法使用。

以上三种升级方法都存在更新过程繁琐，不方便的问题。尤其对于研发、调试阶段需要频繁更新时更是如此。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种克服上述不足、便于用户及开发人员操作的嵌入式设备硬件逻辑、固件、软件升级方法。

本发明的技术方案是：嵌入式设备的升级方法，包括以下步骤：

对于带有网络接口的嵌入式设备端：

1-1)运行后台升级服务程序；

1-2)监听与PC端升级程序约定好的非周知端口；

1-3)判断是否有升级连入请求，有连入请求则检查发起升级者的身份验证信息；

1-4)通过身份验证后接收升级文件，完成接收后做完整性、有效性的检验；

1-5)通过检验，则根据更新规则更新旧程序；

1-6)未通过身份验证、检验的则返回到步骤1-2；

PC端：

2-1)启动升级程序；

2-2)配置升级规则，发起升级；

2-3)身份验证；

2-4)通过身份验证后发送升级文件；

2-5)发送成功后退出。

在嵌入式设备端1-5步骤中对于FPGA硬件逻辑更新，进行如下步骤：

1)将存储其硬件逻辑的FLASH芯片由只读状态设置为可写状态；

2)将接收到的硬件逻辑更新文件写入FLASH芯片指定地址；

3)写入完成后将存储硬件逻辑的FLASH芯片由可写状态设置为只读状态；

4)向系统发送重启命令重启设备；

5)设备启动时通过CPU将更新后的硬件逻辑重新下载到FPGA；

6)FPGA运行更新后的硬件逻辑。

在嵌入式设备端1-5步骤中对于固件更新，进行如下步骤：

1)将存储固件的FLASH芯片由只读状态设置为可写状态；

2)将接收到的固件更新文件写入FLASH芯片指定地址；

3)写入完成后将存储固件的FLASH芯片由可写状态设置为只读状态；

4)向系统发送重启命令重启设备；

5)设备启动时将运行更新后的固件。

在嵌入式设备端1-5步骤中对于软件更新，进行如下步骤：

1)向旧程序进程发送终止消息结束旧程序运行；

2)按照升级要求判断是否有“试用”要求；

3)对于有试用要求的更新转到步骤7)；

4)对于没有“试用”要求的更新，将存储软件的FLASH芯片由只读状态设置为可写状态；

5)将接收到的软件更新文件覆盖文件系统中的旧程序；

6)写入完成后将存储固件的FLASH芯片由可写状态设置为只读状态；

7)启用接收到的新软件；