CN104461589A - 单片机升级方法及升级*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单片机升级方法及升级***，所述升级方法包括下述步骤：a、将包括用户程序和加载程序的升级数据写存入至与单片机相连接的外部暂存区网络模块；b、将所述网络模块外部暂存区中的所述加载程序传输至单片机内存中；c、运行内存中的所述加载程序，擦除单片机flash，并将所述外部暂存区网络模块中的用户程序写入至单片机flash中。采用本发明的方法及***进行单片机升级，可以解决现有技术中升级用加载程序一直存储在flash中、占用flash存储空间的问题。

Description

单片机升级方法及升级***

技术领域

本发明涉及软件升级技术，具体地说，是涉及单片机升级方法及升级***。

背景技术

随着超大规模集成电路的迅速发展，芯片的处理速度和处理能力不断提高。单片机凭借其体积小、质量轻、性价比高的优点，在工业控制、网络通讯、航空航天等领域得到越来越广泛的应用。由于单片机通常需要根据实际应用写入执行特定功能的用户程序，且这些用户程序会随着实际情况的不同或者应用的不断推广需要进行更新，因此，需要经常对单片机中的用户程序进行升级，重新加载更新后的用户程序，使得***能够按照最新的程序进行处理。

单片机升级时，运行加载程序，将升级后的新用户程序写入到单片机的flash中，替换原用户程序。然后，单片机重启，运行flash中的新用户程序。为保证单片机正常升级，加载程序均存储在单片机的flash中，使用时从flash中调入内存运行。由于加载程序仅在单片机升级时使用，但由于其一直保存在flash中，占用flash存储空间，这对于flash极其有限的单片机来说，造成资源的严重浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种单片机升级方法及升级***，以解决现有技术中升级用加载程序一直存储在flash中、占用flash存储空间的问题。

为实现上述发明目的，本发明提供的升级方法采用下述技术方案予以实现：

一种单片机升级方法，所述方法包括下述步骤：

a、将包括用户程序和加载程序的升级数据存入与单片机相连接的网络模块；

b、将所述网络模块中的所述加载程序传输至单片机内存中；

c、运行内存中的所述加载程序，将所述网络模块中的用户程序写入至单片机flash中。

如上所述的升级方法，为方便升级数据的获取，在所述步骤a中，所述网络模块通过网络从升级数据写入模块中下载并保存所述升级数据。

如上所述的升级方法，所述步骤b具体包括：

所述网络模块下载完所述升级数据后，对所述升级数据进行校验， 在检验正确后，向单片机发送升级命令；

所述网络模块在接收到单片机对升级命令的应答后，将所述加载程序传输至单片机内存中。

所述步骤c具体包括：

单片机运行内存中的所述加载程序，向所述网络模块发送用户程序传输命令；

所述网络模块接收到上述用户程序传输命令后，向单片机发送所述用户程序；

单片机对所述用户程序进行校验，若校验正确，将所述用户程序写入单片机的flash中若校验不正确，则请求所述网络模块重新发送所述用户程序。

如上所述的升级方法，为节省空间，在所述步骤c之后还包括步骤d：在所述用户程序全部正确写入至单片机flash中之后，删除所述网络模块中的所述升级数据。

为实现前述发明目的，本发明提供的升级***采用下述技术方案来实现：

一种单片机升级***，包括单片机，其特征在于，还包括网络模块和升级数据写入模块，所述网络模块与所述单片机和所述升级数据写入模块相连接，用于存储并向所述单片机传输包括用户程序和加载程序的升级数据，所述升级数据写入模块用于将所述升级数据写入至所述网络模块。

优选的，所述网络模块与所述单片机采用串口相连接，所述网络模块包括升级控制单元及与该升级控制单元相连接的存储单元和网络通信单元；所述升级数据写入模块为网络服务器，所述网络模块通过所述网络通信单元从所述网络服务器下载所述升级数据。

更优选的，为对数据进行校验，所述网络模块还包括校验单元，该校验单元分别与所述升级控制单元、所述网络通信单元及所述存储单元相连接，用于对所述网络通信单元下载的所述升级数据进行校验。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明将仅在升级过程中使用的加载程序作为升级数据的一部分，在升级时与要升级的用户程序一同传输至单片机，且仅将加载程序写入至单片机内存中直接运行，能确保在单片机flash中不存储加载程序时也能够实现单片机的正常升级，因而无需在单片机flash中额外存储加载程序，节省了单片机的flash存储空间。而且，通过网络模块下载并暂存升级数据实现对单片机的升级，使得使用单片机的家电等产品能通过互联网等网络实现程序升级，提高了家电的可靠性，并能为已售出的产品提供新的功能。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明单片机升级***一个实施例的结构框图；

图2是本发明单片机升级方法第一个实施例的流程图；

图3至图5是本发明单片机升级方法第二个实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

首先，对本发明的技术思路作一简单介绍：单片机升级时，需要运行加载程序，以便将要升级的用户程序下载并写入到单片机的flash中。加载程序是单片机升级时必不可少的程序，且其仅在单片机升级时使用。如果能将这部分加载程序不固定存放在单片机的flash中，而是仅在使用时能够获取并运行，则可以节省flash存储空间，这样对于flash资源极其有限的单片机来说，将能显著提高其使用性能。

请参考图1，该图所示为本发明单片机升级***一个实施例的结构框图。

如图1所示，该实施例对单片机进行升级的升级***包括待升级的单片机13，还包括有升级数据写入单元11和网络模块12。其中，升级数据写入模块11与网络模块12相连接，用于将升级数据写入至网络模块12。网络模块12除与升级数据写入模块11相连接之外，还与单片机13相连接，用来暂存包括加载程序和用户程序的升级数据，并能向单片机13传输该升级数据，实现单片机13的升级。而且，升级数据写入模块11与网络模块12之间的网络连接，可以是有线网络连接，也可以是无线网络连接。

具体来说，网络模块12包括有升级控制单元121、网络通信单元122和存储单元124，网络通信单元122用于和升级数据写入模块11进行通信连接，以便从升级数据写入模块11下载升级数据，而存储单元124用来暂存所下载的升级数据。升级控制单元121作为升级过程中网络模块的主控单元，分别与网络通信单元122及存储单元124相连接，用来控制网络通信单元的通信与下载，以及控制将存储单元124中的升级数据传输至单片机13中。

此外，为对下载的升级数据进行正确性校验，该实施例的升级***中，网络模块12还包括有校验单元123，该校验单元123分别与网络通信单元122、存储单元124及升级控制单元121相连接，在升级控制单元121的控制下，对网络通信单元下载的升级数据进行校验，并在校验正确后再存入存储单元124中。

该实施例的升级***实现对单片机13的升级的具体实现，可参考下面两个升级方法流程的描述。

图2示出了本发明单片机升级方法第一个实施例的流程图。该实施例的流程基于图1的升级***，其实现单片机升级的过程如下：

步骤21：流程开始。

步骤22：将包括用户程序和加载程序的升级数据写入网络模块。

该实施例中，升级数据不仅包括有待更新的用户程序，还包括有控制单片机加载及写入用户程序的加载程序。包括用户程序和加载程序的升级数据通过升级数据写入模块编写并写入到网络模块内暂存。

步骤23：将网络模块中的加载程序传输至单片机内存。

首先控制网络模块，将其内暂存的加载程序传输至单片机内存中。

步骤24：运行内存中的加载程序，将网络模块中的用户程序写入单片机flash。

单片机内存中写入加载程序之后，在内存中运行该加载程序，加载程序将执行升级的控制，从网络模块中读取用户程序，并写入到单片机flash中。

步骤25：流程结束。

在该实施例中，由于作为升级控制程序的加载程序是在升级过程中作为升级数据由升级数据写入模块写入到网络模块中，并由网络模块直接传输至单片机内存中运行，因此，单片机flash中无需存储加载程序也能实现单片机的正常升级，使得加载程序不再占用单片机flash，节省了存储空间。

请参考图3至图5，图3至图5示出了本发明单片机升级方法第二个实施例的流程图。其中，图3所示是整个流程的第一部分，图4所示是整个流程的第二部分，图5所示则是整个流程的第三部分。该实施例的升级方法也基于图1的升级***。

如图3至图5所示，该第二个实施例实现单片机升级的过程如下：

首先，执行图3第一部分的各步骤。该图3是实现升级数据下载至网络模块的过程，具体实现步骤如下：

步骤311：升级开始。

步骤312：网络模块从网络服务器下载升级数据。

如图2第一个实施例所述，升级数据包括有作为升级控制程序的加载程序和待升级更新的用户程序，这部分数据预先存放在网络服务器中。如果要对单片机升级，可以采用网络服务器主动向网络模块发送升级数据的方式，也可以采用网络模块发现网络服务器存在升级数据时主动从网络服务器下载升级数据的方式。不管采用哪种方式，在需要对单片机升级时，网络模块将从网络服务器下载而获得升级数据。

该实施例中，网络模块通过网络、如互联网下载升级数据，数据获取简单、方便，升级速度快。

步骤313：判断下载是否完成。若是，执行步骤314，否则，转至步骤312，继续下载。

步骤314：判断升级数据是否校验正确。若正确，执行后续流程A、也即图4所示的第二部分的流程；否则，转至步骤312，继续重新下载。

下载完成后，对下载的升级数据进行校验，校验包括升级数据版本的校验、数据正确性校验等。校验方式可以采用现有技术中的方式，如CRC32校验等。如果校验正确，则执行后续流程A；否则，需要从网络服务器重新下载升级数据。

在网络模块下载了正确、完整的升级数据之后，执行图4第二部分的各步骤。该图4是实现加载程序写入至单片机内存的过程，具体实现步骤如下：

步骤321：在网络模块对下载的升级数据校验正确后，将向单片机发送升级命令，并获得单片机应答。

步骤322：在获得单片机应答之后，网络模块向单片机传输加载程序。

网络模块可以通过串口、分批将加载程序传输至单片机。

步骤323：单片机对加载程序进行校验。

单片机在接收到加载程序后，将对加载程序进行正确性校验。校验方法可以采用现有方法，在此不作具体阐述。

步骤324：判断校验是否正确。若正确，执行步骤326；否则，执行步骤325。

步骤325：若加载程序校验错误，则请求网络模块重传加载程序。然后，执行步骤322，网络模块向单片机重新传输加载程序。

步骤326：若加载程序校验正确，则单片机中的原有用户程序将控制加载程序写入单片机内存中。

步骤327：判断加载程序是否全部写入。若是，执行步骤328；否则，转至步骤322，由网络模块继续向单片机传输加载程序。

步骤328：在加载程序全部写入到单片机内存中之后，运行内存中的加载程序。然后，执行后续流程B、也即图5示出的第三部分的流程。

在将加载程序下载并写入到单片机内存中时，由于单片机中还存在有原用户程序，因此，可以通过原用户程序的控制来实现。

在单片机内存中运行加载程序之后，加载程序获得单片机运行的控制权，然后，将执行单片机的最后升级过程，也即执行图5第三部分的各步骤，以将新的用户程序写入至单片机flash中。具体实现过程如下：

步骤331：擦除全部flash存储空间，并向网络模块发送用户程序传输命令。

由于单片机中无需存储加载程序，因此，可以在其flash中仅存储用户程序。在升级时，用户程序要进行更新，所以，内存中运行的加载程序将擦除全部flash存储空间，也即擦除整块flash。在擦除完全部flash存储空间之后，加载程序将向网络模块发送用户程序传输命令。

步骤332：网络模块在接收到用户程序传输命令后，将分批相单片机发送用户程序，单片机将对读取到的用户程序进行校验。

步骤333：判断所读取到的用户程序校验是否正确。若正确，执行步骤335；否则，转至步骤334。

步骤334：若用户程序校验错误，则请求网络模块重传用户程序。然后，转至步骤332，重新发送用户程序。

步骤335：若用户程序校验正确，则将用户程序写入单片机flash。

步骤336：判断用户程序是否全部写入。若是，执行步骤337；否则，转至步骤332，继续从网络模块读取剩余的用户程序。

步骤337：在全部用户程序写入到单片机flash中之后，删除网络模块的升级数据，以释放网络模块的存储空间，方便后续升级使用。

步骤338：升级结束。

升级完成，在单片机重启后，将运行flash中的新用户程序。

如果在升级过程中单片机断电，升级数据仍存在于网络模块中，网络模块可以重新将加载程序写入至单片机内存中，再次执行单片机的升级。

与图2第一个实施例类似，该第二个实施例也可以节省单片机flash存储空间。而且，在整个升级过程中层层对数据进行校验，防止数据在传输过程中出错，充分保证了单片机的正确升级。此外，网络模块通过网络从网络服务器下载升级数据，升级方便、快捷，适合单片机所应用产品的售后升级。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种单片机升级方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

a、将包括用户程序和加载程序的升级数据存入与单片机相连接的网络模块；

b、将所述网络模块中的所述加载程序传输至单片机内存中；

c、运行内存中的所述加载程序，将所述网络模块中的用户程序写入至单片机flash中。

2.根据权利要求1所述的升级方法，其特征在于，在所述步骤a中，所述网络模块通过网络从升级数据写入模块中下载并保存所述升级数据。

3. 根据权利要求2所述的升级方法，其特征在于，所述步骤b具体包括：

所述网络模块下载完所述升级数据后，对所述升级数据进行校验， 在检验正确后，向单片机发送升级命令；

所述网络模块在接收到单片机对升级命令的应答后，将所述加载程序传输至单片机内存中。

4. 根据权利要求1所述的升级方法，其特征在于，所述步骤c具体包括：

单片机运行内存中的所述加载程序，向所述网络模块发送用户程序传输命令；

所述网络模块接收到上述用户程序传输命令后，向单片机发送所述用户程序；

单片机对所述用户程序进行校验，若校验正确，将所述用户程序写入单片机的flash中若校验不正确，则请求所述网络模块重新发送所述用户程序。

5. 根据权利要求1至4中任一项所述的升级方法，其特征在于，在所述步骤c之后还包括步骤d：在所述用户程序全部正确写入至单片机flash之后，删除所述网络模块中的所述升级数据。

6. 一种单片机升级***，包括单片机，其特征在于，还包括网络模块和升级数据写入模块，所述网络模块与所述单片机和所述升级数据写入模块相连接，用于存储并向所述单片机传输包括用户程序和加载程序的升级数据，所述升级数据写入模块用于将所述升级数据写入至所述网络模块。

7. 根据权利要求6所述的升级***，其特征在于，所述网络模块与所述单片机采用串口相连接，所述网络模块包括升级控制单元及与该升级控制单元相连接的存储单元和网络通信单元；所述升级数据写入模块为网络服务器，所述网络模块通过所述网络通信单元从所述网络服务器下载所述升级数据。

8. 根据权利要求6所述的升级***，其特征在于：所述网络模块还包括校验单元，该校验单元分别与所述升级控制单元、所述网络通信单元及所述存储单元相连接，用于对所述网络通信单元下载的所述升级数据进行校验。