CN111338662A - 从站的固件升级方法、固件升级装置及终端 - Google Patents

从站的固件升级方法、固件升级装置及终端 Download PDF

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Abstract

本发明适用于通信技术领域，提供了一种从站的固件升级方法、固件升级装置及终端，所述从站与主站通过EtherCAT总线通信连接，所述从站的闪存区域包括第一区域和第二区域，所述从站的固件程序运行于所述第一区域；所述固件升级方法包括：响应于固件升级指令，利用所述EtherCAT总线的传输链路接收本次固件升级对应的新固件程序，并将所述新固件程序存储于所述第二区域；在所述新固件程序接收完成后，重新启动所述从站；在所述从站启动时，将所述第二区域中存储的新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序。本发明利用EtherCAT总线的传输链路实现了从站的固件升级，无需借助额外的总线或工具，提高了从站的固件升级的便捷性和安全性。

Description

从站的固件升级方法、固件升级装置及终端
技术领域
本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种从站的固件升级方法、固件升级装置、终端及计算机可读存储介质。
背景技术
EtherCAT(EtherControl Automation Technology，以太网控制自动化技术)是一个开放架构，以以太网为基础的现场总线***。EtherCAT总线的出现极大提升了传输速度，减少了总线节点的延时，使总线传输的实时性大为提升。
然而，EtherCAT总线的通信协议对于从站的固件升级的支持度不够，实现起来较为困难，在进行从站等设备节点的固件升级时，往往需要再借助CAN总线或者串口升级工具来进行。由于需要借助额外的总线或工具，因此操作起来不够方便，并且增加了总线的线束数量，降低了安全性。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种从站的固件升级方法、固件升级装置、终端及计算机可读存储介质，以解决现有技术中进行从站的固件升级时需要借助额外的总线或工具，不够便捷且安全性低的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种从站的固件升级方法，所述从站与主站通过EtherCAT总线通信连接，所述从站的闪存区域包括第一区域和第二区域，所述从站的固件程序运行于所述第一区域；
所述固件升级方法包括：
响应于固件升级指令，利用所述EtherCAT总线的传输链路接收本次固件升级对应的新固件程序，并将所述新固件程序存储于所述第二区域；
在所述新固件程序接收完成后，重新启动所述从站；
在所述从站启动时，将所述第二区域中存储的新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序。
本发明实施例的第二方面提供了一种从站的固件升级装置，所述从站与主站通过EtherCAT总线通信连接，所述从站的闪存区域包括第一区域和第二区域，所述从站的固件程序运行于所述第一区域；
所述固件升级装置包括：
接收单元，用于响应于固件升级指令，利用所述EtherCAT总线的传输链路接收本次固件升级对应的新固件程序，并将所述新固件程序存储于所述第二区域；
控制单元，用于在所述接收单元接收完成所述新固件程序后，重新启动所述从站；
执行单元，用于在所述从站启动时，将所述第二区域中存储的新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如任一项所述从站的固件升级方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如任一项所述从站的固件升级方法的步骤。
本发明与现有技术相比存在的有益效果是：
本发明将从站的闪存区域划分为运行固件程序的第一区域和存储新固件程序的第二区域，在接收到固件升级指令时，利用EtherCAT总线的传输链路接收本次固件升级对应的新固件程序，并存储于第二区域；从而在该新固件程序接收完成后，重新启动从站，以将第二区域中存储的新固件程序拷贝至所述第一区域并执行。从而利用EtherCAT总线的传输链路实现了从站的固件升级，无需借助额外的总线或工具，提高了从站的固件升级的便捷性和安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的从站的固件升级方法的实现流程图；
图2是本发明实施例提供的从站的固件升级装置的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的终端的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
主站、从站是一种基本的数据通信方式。在某给定时刻，一条数据链路上只能有一个主站；在链路控制中，当接收到一个传输请求后，主站能够将数据传送到一个或多个从站。本发明实施例提供的从站的固件升级方法，能够利用现有总线，无需借助外部的总线或工具，能够提高固件升级的便捷性以及从站的安全性。
参见图1，其示出了本发明实施例提供的从站的固件升级方法的实现流程图，详述如下：
从站具备闪存(Flash)空间，在正常运行时，其固件程序存储并运行于Flash中，提供电机控制、过程传输、主站通信等功能。在本发明实施例中，所述从站与主站通过EtherCAT总线通信连接，所述从站的闪存空间被划分为第一区域和第二区域，从站的固件程序运行于所述第一区域，提供例如通信、电机控制等功能。
在步骤101中、响应于固件升级指令，利用EtherCAT总线的传输链路接收本次固件升级对应的新固件程序，并将所述新固件程序存储于从站的闪存空间的第二区域；
在本发明实施例中，当需要对从站进行固件升级时，主站向从站发送固件升级指令；从站响应于该固件升级指令，利用EtherCAT总线的传输链路接收本次固件升级对应的新固件程序，并将所述新固件程序存储于从站的闪存空间的第二区域，由于闪存空间被划分为两个区域，这两个区域功能独立，因此将所述新固件程序存储于从站的闪存空间的第二区域并不影响原固件程序在第一区域的运行。
在步骤102中、在所述新固件程序接收完成后，重新启动所述从站。
在本发明实施例中，当新固件程序被接收完成并存储在第一区域之后，可以发送一个重启指令，以重启当前从站。
在步骤103中、在所述从站启动时，将所述第二区域中存储的新固件程序拷贝至从站的闪存空间的第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序。
在本发明实施例中，在从站重启时，首先对第二区域进行检测，当检测到第二区域中存在新固件程序时，可以将该新固件程序拷贝到第一区域，并在第一区域执行该新固件程序，从而完成本次固件升级操作。
可选的，上述步骤103可以基于以下步骤实现：
步骤A，在所述从站启动时，检测所述第二区域中存储的固件程序是否为新固件程序。
在本发明实施例中，从站在启动时，会检测闪存空间的第二区域中存储的固件程序是否为新固件程序，具体的，可以在第二区域设置更新标志位，当从主站接收到新固件程序时，将该更新标志位置为1再进行从站的重启操作，从站启动时若检测到第二区域的更新标志位为1，则可以判定第二区域中存储的固件程序为新固件程序。当该新固件程序被拷贝到第二区域后，将该更新标志位置为0。
步骤B，若所述第二区域中存储的固件程序为新固件程序，则将所述新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序。
步骤C，若所述第二区域中存储的固件程序不为新固件程序，则直接运行所述第一区域中的固件程序。
可选的，上述步骤A还可以基于以下方式实现：
从站启动时，判断所述第二区域中存储的固件程序是否与所述第一区域中的固件程序相同。
若所述第二区域中存储的固件程序与所述第一区域中的固件程序相同，则判定所述第二区域中存储的固件程序不为新固件程序；若所述第二区域中存储的固件程序与所述第一区域中的固件程序不同，则判定所述第二区域中存储的固件程序为新固件程序。
在本发明实施例中，从站在启动时可以比较第一区域和第二区域中存储的固件程序是否一致，若不一致，则说明第二区域中存在新固件程序，本次启动需进行固件升级操作，执行将所述新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序的操作。
可选的，在一种实现方式中，从站的闪存空间还可以包括第三区域，该第三区域用于存储从站启动引导程序，该从站启动引导程序可以固化在第三区域中，正常情况下不进行更新或改变。
从站在启动时，可以首先读取该从站启动引导程序，并该从站启动引导程序的指示下，检测第二区域中存储的固件程序是否为新固件程序，当检测到第二区域中存储的固件程序为新固件程序时，将新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序，以完成本次固件升级操作。
本发明实施例将进行固件升级的总线与主站从站进行通信的总线合二为一，减少了整个***通信***的复杂性，可以实现利用EtherCAT总线对多个从站设备进行固件升级。并且，最大化的利用了随机存储器空间。
由上可知，本发明将从站的闪存区域划分为运行固件程序的第一区域和存储新固件程序的第二区域，在接收到固件升级指令时，利用EtherCAT总线的传输链路接收本次固件升级对应的新固件程序，并存储于第二区域；从而在该新固件程序接收完成后，重新启动从站，以将第二区域中存储的新固件程序拷贝至所述第一区域并执行。从而利用EtherCAT总线的传输链路实现了从站的固件升级，无需借助额外的总线或工具，提高了从站的固件升级的便捷性和安全性。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
图2示出了本发明实施例提供的从站的固件升级装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
所述从站与主站通过EtherCAT总线通信连接，所述从站的闪存区域包括第一区域和第二区域，所述从站的固件程序运行于所述第一区域；
如图2所示，从站的固件升级装置2包括：接收单元21，控制单元22和执行单元23。
接收单元21，用于响应于固件升级指令，利用所述EtherCAT总线的传输链路接收本次固件升级对应的新固件程序，并将所述新固件程序存储于所述第二区域；
控制单元22，用于在接收单元21接收完成所述新固件程序后，重新启动所述从站；
执行单元23，用于在所述从站启动时，将所述第二区域中存储的新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序。
可选的，所述闪存区域还包括用于存储从站启动引导程序的第三区域；
所述执行单元还用于，在所述从站启动时，基于所述从站启动引导程序，将所述第二区域中存储的新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序。
可选的，固件升级装置2还包括：
检测单元，用于在所述从站启动时，检测所述第二区域中存储的固件程序是否为新固件程序；
执行单元23具体用于，若所述第二区域中存储的固件程序为新固件程序，则将所述新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序；若所述第二区域中存储的固件程序不为新固件程序，则直接运行所述第一区域中的固件程序。
可选的，固件升级装置2还包括：
判断单元，用于判断所述第二区域中存储的固件程序是否与所述第一区域中的固件程序相同；
所述检测单元还用于，若所述判断单元判定所述第二区域中存储的固件程序与所述第一区域中的固件程序相同，则判定所述第二区域中存储的固件程序不为新固件程序；若所述判断单元判定所述第二区域中存储的固件程序与所述第一区域中的固件程序不同，则判定所述第二区域中存储的固件程序为新固件程序。
可选的，执行单元23还用于，若所述检测单元检测到所述第二区域中存储的固件程序为新固件程序，则删除所述第一区域中存储的原固件程序，并将所述新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序。
本发明实施例将进行固件升级的总线与主站从站进行通信的总线合二为一，减少了整个***通信***的复杂性，可以实现利用EtherCAT总线对多个从站设备进行固件升级。并且，最大化的利用了随机存储器空间。
由上可知，本发明将从站的闪存区域划分为运行固件程序的第一区域和存储新固件程序的第二区域，在接收到固件升级指令时，利用EtherCAT总线的传输链路接收本次固件升级对应的新固件程序，并存储于第二区域；从而在该新固件程序接收完成后，重新启动从站，以将第二区域中存储的新固件程序拷贝至所述第一区域并执行。从而利用EtherCAT总线的传输链路实现了从站的固件升级，无需借助额外的总线或工具，提高了从站的固件升级的便捷性和安全性。
图3是本发明一实施例提供的终端的示意图。如图3所示，该实施例的终端3包括：处理器30、存储器31以及存储在所述存储器31中并可在所述处理器30上运行的计算机程序32。所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述各个从站的固件升级方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤103。或者，所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图2所示单元21至23的功能。
示例性的，所述计算机程序32可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器31中，并由所述处理器30执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序32在所述终端3中的执行过程。例如，所述计算机程序32可以被分割成接收单元，控制单元和执行单元，各单元具体功能如下：
接收单元，用于响应于固件升级指令，利用所述EtherCAT总线的传输链路接收本次固件升级对应的新固件程序，并将所述新固件程序存储于所述第二区域；
控制单元，用于在所述接收单元接收完成所述新固件程序后，重新启动所述从站；
执行单元，用于在所述从站启动时，将所述第二区域中存储的新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序。
所述终端3可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端可包括，但不仅限于，处理器30、存储器31。本领域技术人员可以理解，图3仅仅是终端3的示例，并不构成对终端3的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器30可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器31可以是所述终端3的内部存储单元，例如终端3的硬盘或内存。所述存储器31也可以是所述终端3的外部存储设备，例如所述终端3上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器31还可以既包括所述终端3的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器31用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器31还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述***中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种从站的固件升级方法，其特征在于，所述从站与主站通过EtherCAT总线通信连接，所述从站的闪存区域包括第一区域和第二区域，所述从站的固件程序运行于所述第一区域；
所述固件升级方法包括：
响应于固件升级指令，利用所述EtherCAT总线的传输链路接收本次固件升级对应的新固件程序，并将所述新固件程序存储于所述第二区域；
在所述新固件程序接收完成后，重新启动所述从站；
在所述从站启动时，将所述第二区域中存储的新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序。
2.根据权利要求1所述的从站的固件升级方法，其特征在于，所述闪存区域还包括用于存储从站启动引导程序的第三区域；
所述在所述从站启动时，将所述第二区域中存储的新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序，包括：
在所述从站启动时，基于所述从站启动引导程序，将所述第二区域中存储的新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序。
3.根据权利要求1或2所述的从站的固件升级方法，其特征在于，所述在所述从站启动时，将所述第二区域中存储的新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序，包括：
在所述从站启动时，检测所述第二区域中存储的固件程序是否为新固件程序；
若所述第二区域中存储的固件程序为新固件程序，则将所述新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序；
若所述第二区域中存储的固件程序不为新固件程序，则直接运行所述第一区域中的固件程序。
4.根据权利要求3所述的从站的固件升级方法，其特征在于，所述检测所述第二区域中存储的固件程序是否为新固件程序，包括：
判断所述第二区域中存储的固件程序是否与所述第一区域中的固件程序相同；
若所述第二区域中存储的固件程序与所述第一区域中的固件程序相同，则判定所述第二区域中存储的固件程序不为新固件程序；
若所述第二区域中存储的固件程序与所述第一区域中的固件程序不同，则判定所述第二区域中存储的固件程序为新固件程序。
5.根据权利要求1或2所述的从站的固件升级方法，其特征在于，所述将所述新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序，包括：
删除所述第一区域中存储的原固件程序，并将所述新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序。
6.一种从站的固件升级装置，其特征在于，所述从站与主站通过EtherCAT总线通信连接，所述从站的闪存区域包括第一区域和第二区域，所述从站的固件程序运行于所述第一区域；
所述固件升级装置包括：
接收单元，用于响应于固件升级指令，利用所述EtherCAT总线的传输链路接收本次固件升级对应的新固件程序，并将所述新固件程序存储于所述第二区域；
控制单元，用于在所述接收单元接收完成所述新固件程序后，重新启动所述从站；
执行单元，用于在所述从站启动时，将所述第二区域中存储的新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序。
7.根据权利要求6所述的从站的固件升级装置，其特征在于，所述闪存区域还包括用于存储从站启动引导程序的第三区域；
所述执行单元还用于，在所述从站启动时，基于所述从站启动引导程序，将所述第二区域中存储的新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序。
8.根据权利要求6或7所述的从站的固件升级装置，其特征在于，所述固件升级装置还包括：
检测单元，用于在所述从站启动时，检测所述第二区域中存储的固件程序是否为新固件程序；
所述执行单元具体用于，若所述第二区域中存储的固件程序为新固件程序，则将所述新固件程序拷贝至所述第一区域，并在所述第一区域执行所述新固件程序；若所述第二区域中存储的固件程序不为新固件程序，则直接运行所述第一区域中的固件程序。
9.一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述从站的固件升级方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述从站的固件升级方法的步骤。
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