[发明专利]基于EtherCAT的多设备固件程序并行下载方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于EtherCAT的多设备固件程序并行下载方法及系统，该方法基于EtherCAT集总帧技术原理，通过设计并实施基于EtherCAT邮箱协议的数据包通信指令和通信时序，实现了对多设备固件程序的并行下载功能，所述的系统包括上位机固件程序更新与下载单元，以及至少一个待更新固件EtherCAT从站设备节点；所述的上位机固件程序更新与下载单元用于对设备固件程序文件进行解析，打包并统一发送到各个从站设备节点。与现有技术相比，本发明具有可以同时实现多设备程序并行更新等优点。

技术领域

本发明涉及一种多设备固件程序并行下载方法及系统，尤其是涉及一种基于EtherCAT的多设备固件程序并行下载方法及系统。

背景技术

现有产品的固件程序更新多数采用串口，I2C，SPI或USB协议进行，较少数也会采用总线协议如CAN或者CANopen协议进行。诸如以上的更新方法均存在不小的弊端：如不能联网更新程序，只能点到点进行固件程序下载；或者虽然具备联网功能，但是固件程序的更新需要逐次单个进行；且无论是串口，I2C，SPI，USB还是CAN或者CANopen等总线协议，其传输速率均较低，有效数据量载荷也不高。归纳起来，现有技术方案存在如下应用缺陷：

1)基于串口，I2C，SPI，USB的固件程序更新，其更新方法多为1台主机通过串口，I2C或者SPI连接一台待更新设备，不能够实现多设备固件程序的联网更新，需要更新完一台再更新另外一台待更新设备。且通信速率较低，串口约为115200bps，SPI或USB约为几Mbps。对于数据量大的固件程序或者更新设备数目较多的情况，更新时间都会比较长。

2)基于CAN或者CANopen协议的固件程序更新，其更新方法多为1台主机通过CAN或CANopen总线接口连接1到多台(最多127台)待更新设备，设备虽然能够联网执行固件程序更新操作，但是固件程序的更新也是单台逐次进行，且通信速率也不高，约1Mbps，对于数据量大的固件程序以及更新设备数目较多的情况，更新时间也不乐观。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于EtherCAT的多设备固件程序并行下载方法及系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于EtherCAT的多设备固件程序并行下载方法，该方法基于EtherCAT集总帧技术原理，通过设计并实施基于EtherCAT邮箱协议的数据包通信指令和通信时序，实现了对多设备固件程序的并行下载功能。

优选地，所述的方法具体包括以下步骤：

1)上位机固件程序更新与下载单元对设备固件程序文件进行解析，并对解析后的数据进行分段处理；

2)上位机固件程序更新与下载单元在线获取EtherCAT网络节点待更新固件设备数目；

3)上位机固件程序更新与下载单元完成EtherCAT网络的初始化操作，激活各个EtherCAT从设备节点的邮箱通道；

4)上位机固件程序更新与下载单元根据实际在线的网络节点设备数目和设备节点地址执行报文分段策略，为各个设备节点分配子报文空间，并根据EtherCAT邮箱协议初始化EtherCAT报文帧头数据和子报文帧头数据；

5)上位机固件程序更新与下载单元根据固件更新指令时序，生成各个时序段对应的各个设备的EtherCAT子报文，填充子报文数据，将所有EtherCAT子报文打包成完整的EtherCAT通信帧，并执行EtherCAT通信帧的发送与响应处理操作：

6)完成固件程序更新操作，EtherCAT设备节点重启之后执行新的固件程序。

优选地，所述的步骤6)中的执行EtherCAT通信帧的发送与响应处理操作具体包括以下步骤：