CN105183523A - 一种dsp程序的远程升级方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种DSP程序的远程升级方法，该方法包括：(1)SCI？BootLoader模块根据EEPROM中的升级判断标志位，判断是否需要升级，如果需要升级则初始化SCI？BootLoader模块和接收上位机信息，否则跳转到主程序入口，升级结束；(2)CKFA模块进行CSM解锁，若解锁成功，则使能自动波特率检测并接收上位机信息，并把接收的二进制文件烧写入FLASH中，对烧写结果进行校验，如果解锁失败则跳转到主程序入口，升级结束；(3)上位机配合所述SCI？Boot-Loader模块和所述CKFA模块进行远程升级。本发明无需打开DSP***的防护箱即可远程进行升级，具有方便灵活、实现简单的特点。不存在额外开机时间，对RAM容量要求低，无掉电风险，升级稳定可靠。

Description

一种DSP程序的远程升级方法

技术领域

本发明涉及一种程序更新方法，具体涉及一种DSP程序的远程升级方法。

背景技术

数字信号处理器(DSP)可以实现多种数字信号处理算法，具有稳定性好、精度高的特点，在图像处理、仪器仪表、控制、通讯等领域得到广泛应用。通常情况下，DSP程序的烧写是通过JTAG接口将程序下载到FLASH中，具有下载速度快，稳定可靠的优点。但是这种程序下载方法也存在一些局限性，如JTAG接口不能实现远距离编程。而某些***为了满足保密和可靠性的要求，对防护箱体进行了永久密封，只预留了通信和电源端口，也限制了通过JTAG方式进行程序下载更新。

通过串口通信升级DSP程序有多种方案。利用第三方辅助程序C2Prog可以通过串行通信实现TI公司的C2000系列芯片程序烧写，操作简便，不足之处是晶振可选频率有限，且需要进行GPIO的电位配置来选择SCI启动模式；不利用第三方程序，用户可以在代码中加入串口升级的模块，把二进制可执行文件数据从串口接收下来，储存在RAM里，在确认无误后，再刷写固化入FLASH中，这种方案代码实现简单，不需要额外的启动时间，但是对RAM容量要求较高，存在掉电丢失的可能；为了降低对RAM容量的要求，可以在接收二进制可执行文件的同时进行FLASH编程，还可以提高编程效率，但是掉电丢失的可能性变大，可靠性降低。FLASH编程过程中一旦出现掉电丢失，内容写入失败，导致串口升级功能失效，只能采取JTAG口重新写入。在判断是否进行串口升级时，普遍采用一种开机延时的方式，在DSP启动时等待串口升级命令，如果没收到升级命令，延时一段时间后，进入主程序，收到升级指令则跳转到串口升级程序，不足之处是引入了额外的启动时间，不适合对启动时间要求高的应用场合。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种DSP程序的远程升级方法。它利用EEPROM存储的程序升级标志判断是否需要升级，通过串口通信实现程序的远程升级。

实现上述目的所采用的解决方案为：

一种DSP程序的远程升级方法，所述方法包括：

(1)SCIBootLoader模块根据EEPROM中的升级判断标志位，判断是否需要升级，如果需要升级则初始化SCIBootLoader模块和接收上位机信息，否则跳转到主程序入口，升级结束；

(2)CKFA模块进行CSM解锁，若解锁成功，则使能自动波特率检测并接收上位机信息，并把接收的二进制文件烧写入FLASH中，对烧写结果进行校验，如果解锁失败则跳转到主程序入口，升级结束；

(3)上位机配合SCIBootLoader模块和CKFA模块进行远程升级。

优选的，所述SCIBootLoader模块具体工作流程如下：

(1-1)初始化SCIBootLoader模块后使能自动波特率检测；

(1-2)等待上位机发送字符‘a’，当收到字符‘a’后，锁定波特率，并从串口发送字符‘a’进行回应；

(1-3)读取接收到上位机信息的字符，如果接收不是0x08AA，则认为远程升级传送数据错误，发送升级结果，跳转到主程序运行，结束升级；

(1-4)如果收到0x08AA，则接收CKFA.bin的内容直到接收完毕，接收完毕后程序跳转到CKFA模块的入口地址。

优选的，所述CKFA模块包括通信内核和FLASH的API；

所述CKFA模块的具体工作流程如下：

(2-1)利用CKFA的密码进行CSM解锁，若解锁失败则跳转到主程序入口，升级结束；若解锁成功，则使能自动波特率检测；

(2-2)等待接收上位机发送字符‘a’，接收字符‘a’后，重新锁定波特率，并从串口发送字符‘a’进行回应；

(2-3)计算当前FLASH的校验和，并发送给上位机，等待接收是否需要擦除FLASH命令，如果不需要擦除则显示升级结果，程序跳转到主程序入口，升级结束；

如果需要擦除则对FLASH进行擦除操作，擦除结束后回应上位机；

(2-4)接收上位机发送的App.bin二进制文件并烧写到FLASH中，烧写结束后计算FLASH的校验和，若升级成功，则清零EEPROM的升级判断标志位；

(2-5)最后将程序升级结果发送给上位机，升级结束，程序跳转到主程序入口。

优选的，所述上位机配合SCIBootLoader模块和CKFA模块进行远程升级，依次执行串口升级启动、锁定波特率、发送CKFA.bin文件、重锁波特率、擦除FLASH和发送App.bin文件。

进一步的，所述锁定波特率不超过38400；所述重锁波特率设定为256000。

优选的，所述FLASH中预留一个Sector存储SCIBootLoader专用于DSP程序的远程升级的方法。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.串行通信接口信号简单，无需打开DSP***的防护箱即可进行升级，可以远程进行升级，具有方便灵活、实现简单的特点，适用于工业控制、遥测等领域的DSP程序升级。

2.不存在额外开机时间，对RAM容量要求低，无掉电风险，升级稳定可靠。

附图说明

图1：DSP程序远程升级***框图；

图2：SCIBootLoader的工作流程图；

图3：CKFA的工作流程图；

图4：二进制文件生成流程图；

图5：上位机软件操作流程。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。

DSP(数字信号处理器)远程升级***由DSP和EEPROM组成，如附图1所示。DSP和EEPROM芯片24AA64以I2C总线相连，只需要两根接线，控制方式简单，通信速率高。DSP和PC之间的通信采用符合RS-232协议的MAX3232芯片相连。

SCIBootLoader负责DSP启动后的升级判断和接收CKFA(CommunicationKernelandFLASHAPI)数据。在DSP的FLASH中选取SectorA，通过TI的集成开发环境CCS编写启动模式判断和SCI启动的代码，并通过JTAG下载到指定SectorA。

SCIBootLoader的工作流程如图2所示，DSP启动后进行***初始化，之后读取EEPROM中的升级判断标志位，如果不需要升级则跳转到主程序。如果需要升级则进行SCI模块的初始化，使能自动波特率检测，等待上位机发送字符‘a’，当收到字符’a’后，锁定波特率，并从串口发送字符’a’进行回应。读取接收到的字符，如果接收不是0x08AA，则认为远程升级传送数据错误，发送升级结果，跳转到主程序运行。如果收到0x08AA，通过串口接收上位机发来的CKFA.bin的内容并存储到RAM中，接收完毕后程序跳转到CKFA的入口地址。

其中CKFA.bin的数据流格式如表1所示。起始字符为0x08AA，保留字节为128bit，CKFA的入口地址(32bit)，之后为CKFA程序主题的二进制数据流，最后为结束字符0x0000。SCIBootLoader在接收到结束字符后，认为CKFA.bin传送完毕。

表1：CKFA.bin数据流格式

CKFA(CommunicationKernelandFLASHAPI)是通信内核和FLASH的API，CKFA在RAM中运行，通过串口接收上位机发来的AppCode的二进制文件，并把接收的二进制文件烧写入FLASH中，对烧写结果进行校验。

CKFA的工作流程如图3所示，首先利用CKFA的密码进行CSM(Codesecuritymodule)解锁，如果解锁失败则跳转到主程序入口，升级结束。若解锁成功，则使能自动波特率检测。等待接收上位机发送字符’a’，接收字符’a’后，重新锁定波特率，并从串口发送字符’a’进行回应。计算当前FLASH的校验和，并发送给上位机，等待接收是否需要擦除FLASH命令，如果不需要擦除则显示升级结果，程序跳转到主程序入口。如果需要擦除则对FLASH进行擦除操作，擦除结束后回应上位机。之后接收上位机发送的App.bin二进制文件并烧写到FLASH中，烧写结束后计算FLASH的校验和，若升级成功，则清零EEPROM的程序升级标志位。最后将程序升级结果发送给上位机，升级结束，程序跳转到主程序入口。

从CKFA的源文件到二进制文件CKFA.bin的流程如图4所示，源文件经过TI的CCS编译器之后生成通用对象文件格式(COFF)文件CKFA.out，COFF格式经过TI公司提供的格式转换工具HEX2000.exe，选择选项-boot、-sci8和INTEL格式，得到十六进制文件CKFA.hex，通过格式转换工具HEX2Bin.exe将十六进制文件的帧头、帧尾等信息去掉，得到需要的二进制文件CKFA.bin。

AppCode是用户功能主程序实现部分，是实现用户功能的代码。需要注意在编写链接命令文件时，AppCode分配在FLASH中除SectorA之外的其他空间，这样在升级AppCode程序时，不会破坏SectorA的内容，SCIBootLoader不存在掉电丢失的风险。在使用CCS编译AppCode源程序时生成的是COFF格式文件，需要转换成二进制文件格式才能进行串口传送。

主程序在接收到上位机发来的升级命令后，改写EEPROM中的升级标志位，并重启DSP。AppCode的二进制文件生成流程与CKFA的二进制文件生成流程相似，在使用格式转换工具HEX2000.exe时，选择输出格式为INTEL格式，memwidth为16位，可得到INTEL格式的十六进制文件AppCode.hex，通过格式转换工具得到二进制文件AppCode.bin。

上位机的功能是配合SCIBootLoader和CKFA通过串口进行远程升级，依次执行串口升级启动、锁定波特率、发送CKFA.bin文件、重锁波特率、擦除FLASH和发送App.bin文件，如图5所示。两次锁定波特率不同，第一次锁定波特率不超过38400，保证CKFA的正确传输。重锁波特率设定在256000，提高App.bin的传输速度。

最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种DSP程序的远程升级方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)SCIBootLoader模块根据EEPROM中的升级判断标志位，判断是否需要升级，如果需要升级则初始化SCIBootLoader模块和接收上位机信息，否则跳转到主程序入口，升级结束；

(2)CKFA模块进行CSM解锁，若解锁成功，则使能自动波特率检测并接收上位机信息，并把接收的二进制文件烧写入FLASH并校验烧写结果，如果解锁失败则跳转至主程序入口，结束升级；

(3)上位机配合所述SCIBootLoader模块和所述CKFA模块进行远程升级。

2.如权利要求1所述的远程升级方法，其特征在于，所述SCIBootLoader模块工作流程如下：

(1-1)初始化SCIBootLoader模块后使能自动波特率检测；

(1-2)收到上位机发送的字符‘a’后，锁定波特率，并从串口发送字符‘a’进行回应；

(1-3)读取接收的上位机信息的字符，如果接收的不是0x08AA，则认为远程升级传送数据错误，发送升级结果，跳转到主程序运行，结束升级；

(1-4)如果收到0x08AA，则接收CKFA.bin至完毕，接收完毕后程序跳转到CKFA模块的入口地址。

3.如权利要求1所述的远程升级方法，其特征在于，所述CKFA模块包括通信内核和FLASH的API；

所述CKFA模块的工作流程如下：

(2-1)利用CKFA的密码进行CSM解锁，若解锁失败则跳转到主程序入口，结束升级；若解锁成功，则使能自动波特率检测；

(2-2)收到上位机发送字符‘a’后，重新锁定波特率，并从串口发送字符‘a’进行回应；

(2-3)计算当前FLASH的校验和，并发送给上位机，等待接收是否需要擦除FLASH命令，如果不需要擦除则显示升级结果，程序跳转到主程序入口，结束升级；

如果需要擦除则对FLASH进行擦除操作，擦除结束后回应上位机；

(2-4)接收上位机发送的App.bin二进制文件并烧写到FLASH中，烧写结束后计算FLASH的校验和，若升级成功，则清零EEPROM的升级判断标志位；

(2-5)最后将程序升级结果发送给上位机，升级结束，程序跳转到主程序入口。

4.如权利要求1所述的远程升级方法，其特征在于，所述上位机依次执行串口升级启动、锁定波特率、发送CKFA.bin文件、重锁波特率、擦除FLASH和发送App.bin文件。

5.如权利要求4所述的远程升级方法，其特征在于，所述锁定波特率不超过38400；

所述重锁波特率设定为256000。

6.如权利要求1所述的远程升级方法，其特征在于，所述FLASH中预留一个Sector存储SCIBootLoader的用于DSP程序的远程升级的方法。