CN101894035A - 一种基于NOR Flash的EPON终端***程序更新方法 - Google Patents

Abstract

一种基于NOR Flash的EPON终端***程序更新方法，所述的EPON***是一种点到多点的网络***，其主要包含三个部分：局端OLT、终端ONU以及无源光分路器ODN；所述的EPON终端***程序更新方法，主要包含：a、OAM的接收逻辑：当OLT通过OAM方式对ONU进行程序更新时，需要通过OAM帧携带需要更新的程序，并发送给CPU；在此过程中，需要有OAM的接收逻辑完成对OAM帧的接收，并发送给CPU；b、CPU：CPU主要完成对OAM帧的解析，提取需要更新的程序内容，并发起对NOR Flash的更新操作；c、NOR Flash控制器：对NOR Flash的操作，包括对NOR Flash的读、写、擦除等操作；d、RAM空间；e、其他硬件辅助逻辑；本发明的方法已经应用于实际的芯片研发过程，并通过了实际测试，能够完成程序更新操作。

Description

一种基于NOR Flash的EPON终端***程序更新方法 

技术领域

本发明涉及应用于EPON终端***(ONU)的程序更新方法，尤其涉及在利用NOR Flash作为数据以及程序存储区域，并通过OLT，利用OAM远程管理进行程序更新的方法。 

背景技术

EPON***是一种点到多点的网络***，其主要包含三个部分：局端OLT、终端(用户端)ONU以及无源光分路器ODN，如附图1所示。 

EPON终端(ONU)位于用户端，被安置在用户楼道内或用户家庭，因此ONU的程序更新一般是基于OAM的远程管理方法，即OLT通过特定的OAM帧，把需要更新的程序发布到ONU本地，ONU则接收OAM帧，并提取需要更新的程序，自动在本地更新。这种更新方法实现了ONU端的无人值守更新，降低了EPON***部署以及运营过程中的人员开销和成本。ONU一般利用Flash或者是EEPROM保存程序，并使用SDRAM或Flash作为程序运行时的动态存储区域。但目前尚未有利用NOR Flash同时作为EPON终端***的程序保存空间以及程序运行空间。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种基于NOR Flash的EPON终端***程序更新方法。所述的EPON***是一种点到多点的网络***，其主要包含三个部分：局端OLT、终端(用户端)ONU以及无源光分路器ODN；所述的EPON终端***程序更新方法，主要包含： 

a、OAM的接收逻辑：当OLT通过OAM方式对ONU进行程序更新时，需要通过OAM帧携带需要更新的程序，并发送给CPU，在此过程中，需要有OAM的接收逻辑完成对OAM帧的接收，并发送给CPU； 

b、CPU：CPU主要完成对OAM帧的解析，提取需要更新的程序内容，并发起对NOR Flash的更新操作； 

c、NOR Flash控制器：由于CPU本身并不控制NOR Flash，因此，需要有NOR Flash控制器完成对NOR Flash的操作，包括对NOR Flash的读、写、擦除等操作； 

d、RAM空间：当CPU解析了OAM帧之后，会把需要更新的程序暂时存储在RAM中，然后选择合适的机会写入NOR Flash； 

e、其他硬件辅助逻辑，包括中断控制器、寄存器等。 

所述部分(a)中，还包括： 

1)OAM帧接收逻辑有可能会接收到非OAM帧，需要把非OAM帧丢弃，在EPON***中，判定一个帧是否是OAM帧的方法是：以太网帧的Lengty/Type域如果是0x8809，则当前帧是OAM帧，否则不是，则为非OAM帧，该接收逻辑需要丢弃当前帧； 

2)OAM帧接收逻辑需要判定帧是否有效，即帧的FCS域是否正确：在网络中进行数据帧的传输时，有可能会因为信号干扰出现数据错误的情况，这可以通过对帧进行CRC32校验，作为帧的FCS域添加在帧末尾；而OAM帧接收逻辑在接收时，需要判定FCS域是否正确，如果不正确，则丢弃当前的OAM帧； 

3)本发明提出了利用OAM帧接收逻辑(硬件方法)进行FCS域的判定，可以减轻CPU的负担，提高处理效率； 

所述部分(b)中，还包括： 

1)CPU可以是8位CPU、16CPU或者是32位CPU，本发明不限制所选择的CPU类型； 

2)CPU在解析OAM帧时，需要根据OAM的标准定义格式进行处理，本发明是基于IEEE802.3所定义的OAM格式，但并不仅限于IEEE802.3协议所定义的OAM格式； 

3)CPU在解析OAM帧时，可以把从OAM帧中提取的更新程序信息暂存在RAM中但本发明并不限制仅能使用RAM； 

所述部分(c)中，还包括： 

1)NOR Flash需要完成对NOR Flash的操作包括：读、写以及擦除。擦除操作可以包括对NOR Flash的片擦除或者是扇区擦除； 

2)本发明并不限制所是由的NOR Flash的类型，由此，本发明并不限制NOR Flash的操作特性； 

所述部分(d)中，还包括： 

1)本发明中使用RAM作为更新程序的数据缓存空间，但本发明并不限制所是由的RAM容量； 

2)可以选择使用其他类型的数据缓存空间，例如SDRAM等； 

所述基于NOR Flash的EPON终端***程序更新方法，主要包含有如下两个过程：一是针对NOR Flash的擦除过程，二是针对NOR Flash的程序更新过程；其中所述的NOR Flash的擦除过程是： 

1)***在S0状态下等待擦除命令的到来，当CPU发出擦除命令后，NOR Flash控制器将准备对NOR Flash进行擦除，此时***进入S1状态； 

2)在S1状态，NOR Flash控制器开始对NOR Flash执行擦除操作；由于一次擦除需要一定的时间，在这段时间内，OLT和ONU之间需要利用OAM帧保持确保链路的通畅。如果在一次擦除中，OLT没有发送OAM帧，则从S1状态经过P1流程回到S0等待状态；如果出现了OAM帧，则需要经过P2流程，进入S2状态； 

3)在S2状态，***将利用寄存器保存当前的现场信息，然后处理OAM帧，在处理OAM帧之后，将进入S3状态； 

4)在S3状态，***将利用寄存器恢复现场，继续执行对NOR Flash的擦除； 

5)如果擦除完毕，则***进入S0等待状态，等待新的擦除命令； 

6)如果NOR Flash擦除完毕，需要给CPU中断，用于CPU事务处理。 

所述的程序更新过程是： 

1)***在C0状态下等待程序更新命令的到来，当CPU发出程序更新命令后，NOR Flash控制器将从RAM中取出所需要更新的程序数据，准备对NOR Flash进行写操作，即更新程序，此时***进入C1状态； 

2)在C1状态，NOR Flash控制器对NOR Flash执行写操作；由于一次程序更新需要一定的时间，在这段时间内，OLT和ONU之间需要利用OAM帧保持确保链路的通畅。如果在一次程序更新过程中，OLT没有发送OAM帧，则从C1状态经过P1流程回到C0等待状态；如果出现了OAM帧，则需要经过P2流程，进入C2状态； 

3)在C2状态，***将利用寄存器保存当前的现场信息，然后处理OAM帧，在处理OAM帧之后，将进入C3状态； 

4)在C3状态，***将利用寄存器恢复现场，继续执行对NOR Flash的写操作，即把程序信息写入NOR Flash； 

5)如果程序更新完毕，则***进入C0等待状态，等待新的操作； 

如果NOR Flash更新完毕，需要给CPU中断，用于CPU事务处理。 

本发明的方法已经应用于实际的芯片研发过程，并通过了实际测试，能够完成程序更新操作。 

附图说明

图1是现有EPON***的结构组成示意图。 

图2是本发明的结构组成示意图。 

图3是本发明所述的NOR Flash擦除过程框图。 

图4是本发明所述的NOR Flash的程序更新过程框图。 

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：本发明所述的EPON***是一种点到多点的网络***，其主要包含三个部分：局端OLT、终端(用户端)ONU以及无源光分路器ODN；图2所示：所述的EPON终端***程序更新方法，主要包含： 

a、OAM的接收逻辑：当OLT通过OAM方式对ONU进行程序更新时，需要通过OAM帧携带需要更新的程序，并发送给CPU，在此过程中，需要有OAM的接收逻辑完成对OAM帧的接收，并发送给CPU； 

b、CPU：CPU主要完成对OAM帧的解析，提取需要更新的程序内容，并发起对NOR Flash的更新操作； 

c、NOR Flash控制器：由于CPU本身并不控制NOR Flash，因此，需要有NOR Flash控制器完成对NOR Flash的操作，包括对NOR Flash的读、写、擦除等操作； 

d、RAM空间：当CPU解析了OAM帧之后，会把需要更新的程序暂时存储在RAM中，然后选择合适的机会写入NOR Flash； 

e、其他硬件辅助逻辑，包括中断控制器、寄存器等。 

在本发明的上述所述部分(a)中，还包括： 

1)OAM帧接收逻辑有可能会接收到非OAM帧，需要把非OAM帧丢弃，在EPON***中，判定一个帧是否是OAM帧的方法是：以太网帧的Lengty/Type域如果是0x8809，则当前帧是OAM帧，否则不是，则为非OAM帧，该接收逻辑需要丢弃当前帧； 

2)OAM帧接收逻辑需要判定帧是否有效，即帧的FCS域是否正确：在网络中进行数据帧的传输时，有可能会因为信号干扰出现数据错误的情况，这可以通过对帧进行CRC32校验，作为帧的FCS域添加在帧末尾；而OAM帧接收逻辑在接收时，需要判定FCS域是否正确，如果不正确，则丢弃当前的OAM帧； 

3)本发明提出了利用OAM帧接收逻辑(硬件方法)进行FCS域的判定，可以减轻CPU的负担，提高处理效率； 

在本发明的上述所述部分(b)中，还包括： 

1)CPU可以是8位CPU、16CPU或者是32位CPU，本发明不限制所选择的CPU类型； 

2)CPU在解析OAM帧时，需要根据OAM的标准定义格式进行处理，本发明是基于IEEE802.3所定义的OAM格式，但并不仅限于IEEE802.3协议所定义的OAM格式； 

3)CPU在解析OAM帧时，可以把从OAM帧中提取的更新程序信息暂存在RAM中；但本发明并不限制仅能使用RAM； 

在本发明的上述部分(c)中，还包括： 

1)NOR Flash需要完成对NOR Flash的操作包括：读、写以及擦除。擦除操作可以包括对NOR Flash的片擦除或者是扇区擦除； 

2)本发明并不限制所是由的NOR Flash的类型，由此，本发明并不限制NOR Flash的操作特性； 

在本发明的上述部分(d)中，还包括： 

1)本发明中使用RAM作为更新程序的数据缓存空间，但本发明并不限制所是由的RAM容量； 

2)可以选择使用其他类型的数据缓存空间，例如SDRAM等；基于本发明的上述部分，在实现基于NOR Flash的EPON终端***程序更新方法时，本发明包含了两个过程：针对NOR Flash的擦除过程以及针对NOR Flash的程序更新过程。 

擦除过程如附图3所示： 

1)***在S0状态下等待擦除命令的到来，当CPU发出擦除命令后，NOR Flash控制器将准备对NOR Flash进行擦除，此时***进入S1状态； 

2)在S1状态，NOR Flash控制器开始对NOR Flash执行擦除操作；由于一次擦除需要一定的时间，在这段时间内，OLT和ONU之间需要利用OAM帧保持确保链路的通畅。如果在一次擦除中，OLT没有发送OAM帧，则从S1状态经过P1流程回到S0等待状态；如果出现了OAM帧，则需要经过P2流程，进入S2状态； 

3)在S2状态，***将利用寄存器保存当前的现场信息，然后处理OAM帧，在处理OAM帧之后，将进入S3状态； 

4)在S3状态，***将利用寄存器恢复现场，继续执行对NOR Flash的擦除； 

如果擦除完毕，则***进入S0等待状态，等待新的擦除命令；如果NOR Flash擦除完毕，需要给CPU中断，用于CPU事务处理。 

程序更新过程如附图4所示： 

1)***在C0状态下等待程序更新命令的到来，当CPU发出程序更新命令后，NOR Flash控制器将从RAM中取出所需要更新的程序数据，准备对NOR Flash进行写操作，即更新程序，此时***进入C1状态； 

2)在C1状态，NOR Flash控制器对NOR Flash执行写操作；由于一次程序更新需要一定的时间，在这段时间内，OLT和ONU之间需要利用OAM帧保持确保链路的通畅。如果在一次程序更新过程中，OLT没有发送OAM帧，则从C1状态经过P1流程回到C0等待状态；如果出现了OAM 帧，则需要经过P2流程，进入C2状态； 

3)在C2状态，***将利用寄存器保存当前的现场信息，然后处理OAM帧，在处理OAM帧之后，将进入C3状态； 

4)在C3状态，***将利用寄存器恢复现场，继续执行对NOR Flash的写操作，即把程序信息写入NOR Flash； 

5)如果程序更新完毕，则***进入C0等待状态，等待新的操作；如果NOR Flash更新完毕，需要给CPU中断，用于CPU事务处理。 

Claims (7)

1.一种基于NOR Flash的EPON终端***程序更新方法，所述的EPON***是一种点到多点的网络***，其主要包含三个部分：局端OLT、终端(用户端)ONU以及无源光分路器ODN；其特征在于所述的EPON终端***程序更新方法，主要包含：

a、OAM的接收逻辑：当OLT通过OAM方式对ONU进行程序更新时，需要通过OAM帧携带需要更新的程序，并发送给CPU，在此过程中，需要有OAM的接收逻辑完成对OAM帧的接收，并发送给CPU；

b、CPU：CPU主要完成对OAM帧的解析，提取需要更新的程序内容，并发起对NOR Flash的更新操作；

c、NOR Flash控制器：由于CPU本身并不控制NOR Flash，因此，需要有NOR Flash控制器完成对NOR Flash的操作，包括对NOR Flash的读、写、擦除等操作；

d、RAM空间：当CPU解析了OAM帧之后，会把需要更新的程序暂时存储在RAM中，然后选择合适的机会写入NOR Flash；

e、其他硬件辅助逻辑，包括中断控制器、寄存器等。

2.根据权利要求1所述的基于NOR Flash的EPON终端***程序更新方法，其特征在于所述部分(a)中，还包括：

1)OAM帧接收逻辑有可能会接收到非OAM帧，需要把非OAM帧丢弃，在EPON***中，判定一个帧是否是OAM帧的方法是：以太网帧的Lengty/Type域如果是0x8809，则当前帧是OAM帧，否则不是，则为非OAM帧，该接收逻辑需要丢弃当前帧；

2)OAM帧接收逻辑需要判定帧是否有效，即帧的FCS域是否正确：在网络中进行数据帧的传输时，有可能会因为信号干扰出现数据错误的情况，这可以通过对帧进行CRC32校验，作为帧的FCS域添加在帧末尾；而OAM帧接收逻辑在接收时，需要判定FCS域是否正确，如果不正确，则丢弃当前的OAM帧；

3)本发明提出了利用OAM帧接收逻辑(硬件方法)进行FCS域的判定，可以减轻CPU的负担，提高处理效率；

3.根据权利要求1所述的基于NOR Flash的EPON终端***程序更新方法，其特征在于所述部分(b)中，还包括：

1)CPU可以是8位CPU、16CPU或者是32位CPU，本发明不限制所选择的CPU类型；

2)CPU在解析OAM帧时，需要根据OAM的标准定义格式进行处理，本发明是基于IEEE802.3所定义的OAM格式，但并不仅限于IEEE802.3协议所定义的OAM格式；

3)CPU在解析OAM帧时，可以把从OAM帧中提取的更新程序信息暂存在RAM中但本发明并不限制仅能使用RAM；

4.根据权利要求1所述的基于NOR Flash的EPON终端***程序更新方法，其特征在于所述部分(c)中，还包括：

1)NOR Flash需要完成对NOR Flash的操作包括：读、写以及擦除。擦除操作可以包括对NOR Flash的片擦除或者是扇区擦除；

2)本发明并不限制所是由的NOR Flash的类型，由此，本发明并不限制NOR Flash的操作特性；

5.根据权利要求1所述的基于NOR Flash的EPON终端***程序更新方法，其特征在于所述部分(d)中，还包括：

1)本发明中使用RAM作为更新程序的数据缓存空间，但本发明并不限制所是由的RAM容量；

2)可以选择使用其他类型的数据缓存空间，例如SDRAM等；

6.根据权利要求1所述的基于NOR Flash的EPON终端***程序更新方法，其特征在于所述基于NOR Flash的EPON终端***程序更新方法，主要包含有如下两个过程：一是针对NOR Flash的擦除过程，二是针对NOR Flash的程序更新过程；其中所述的NOR Flash的擦除过程是：

1)***在S0状态下等待擦除命令的到来，当CPU发出擦除命令后，NOR Flash控制器将准备对NOR Flash进行擦除，此时***进入S1状态；

2)在S1状态，NOR Flash控制器开始对NOR Flash执行擦除操作；由于一次擦除需要一定的时间，在这段时间内，OLT和ONU之间需要利用OAM帧保持确保链路的通畅。如果在一次擦除中，OLT没有发送OAM帧，则从S1状态经过P1流程回到S0等待状态；如果出现了OAM帧，则需要经过P2流程，进入S2状态；

3)在S2状态，***将利用寄存器保存当前的现场信息，然后处理OAM帧，在处理OAM帧之后，将进入S3状态；

4)在S3状态，***将利用寄存器恢复现场，继续执行对NOR Flash的擦除；

5)如果擦除完毕，则***进入S0等待状态，等待新的擦除命令；

6)如果NOR Flash擦除完毕，需要给CPU中断，用于CPU事务处理。

7.根据权利要求6所述的基于NOR Flash的EPON终端***程序更新方法，其特征在于所述的程序更新过程是：

1)***在C0状态下等待程序更新命令的到来，当CPU发出程序更新命令后，NOR Flash控制器将从RAM中取出所需要更新的程序数据，准备对NOR Flash进行写操作，即更新程序，此时***进入C1状态；

2)在C1状态，NOR Flash控制器对NOR Flash执行写操作；由于一次程序更新需要一定的时间，在这段时间内，OLT和ONU之间需要利用OAM帧保持确保链路的通畅。如果在一次程序更新过程中，OLT没有发送OAM帧，则从C1状态经过P1流程回到C0等待状态；如果出现了OAM帧，则需要经过P2流程，进入C2状态；

3)在C2状态，***将利用寄存器保存当前的现场信息，然后处理OAM帧，在处理OAM帧之后，将进入C3状态；

4)在C3状态，***将利用寄存器恢复现场，继续执行对NOR Flash的写操作，即把程序信息写入NOR Flash；

5)如果程序更新完毕，则***进入C0等待状态，等待新的操作；

如果NOR Flash更新完毕，需要给CPU中断，用于CPU事务处理。

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