CN102546784B - 一种基于can总线进行批量升级设备固件的方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于CAN总线进行批量升级设备固件的方法，涉及总线上的数据广播，更具体地，是涉及CAN总线上局域终端设备固件的升级。本方法基于连接到总线上并已经建立通讯协议的升级服务器和需升级固件的局域终端设备来完成，升级服务器中已经存储有升级文件，由升级服务器发出启动升级的广播请求，广播发送升级数据包，设备接收到升级数据包后，判断丢包情况并上传，服务器再广播丢失的数据包，直至设备都正确接收到文件或超过最大广播次数。

Description

一种基于CAN总线进行批量升级设备固件的方法
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，特别是总线上的数据广播，更具体地，是涉及CAN总线上局域终端设备固件的升级。
背景技术
CAN 是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称，是国际上应用最广泛的现场总线之一，广泛应用于工业控制和汽车电子等领域。
一般来说，通过总线对设备进行固件升级，需要一台带有需要升级文件的升级服务器，由升级服务器发起升级命令，然后对每个设备进行升级。当总线上连接有多台设备，且设备的固件相同时，也需要依次为每台设备进行升级，花费较长的时间。由于CAN 总线所处的环境容易受到外界干扰，会导致数据帧的误码甚至丢失，处理这些错误情况也会占用时间，因此采用传统的设备固件升级方法，占用服务器和设备的时间长、效率低。
发明内容
本发明利用总线的特点，提出了一种带有重传功能的广播升级模式，它有效的利用了总线的带宽，同时为多台设备升级，提高了工作效率。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于CAN总线进行批量升级设备固件的方法，本方法基于连接到CAN总线上并已经建立通讯协议的升级服务器和需升级固件的局域终端设备来完成，升级服务器中已经存储有升级文件，在升级过程中本方法包括以下步骤：
A、升级服务器通过总线向局域终端设备发送升级命令，命令中包括将要升级的文件名称、文件版本信息；
B、、总线上的局域终端设备接收到升级命令后，检查命令中的软件名称、软件版本信息，据此判断自身固件是否需要升级，如果需要升级，设置数据存储区，进入升级状态，准备接收服务器的升级数据包；
C、升级服务器读取升级文件，将文件分割成数据包，在每个数据包中插入序号和本数据包的数据长度以及经计算的校验信息，按序号顺序发送数据包，直至整个文件发送完毕；
D、总线上需升级的局域终端设备接收数据包，根据序号是否连续判断是否接收完整，根据数据包中的校验信息判断是否接收正确，将正确接收的数据包存储在数据存储区，记录未接收到的数据包序号和接收错误的数据包序号，当局域终端设备收到最后一个数据包或超过一定时间未收到新的数据包时，如果数据接收完整，局域终端设备开始升级，过程终止；否则，将未接收到的和接收错误的数据包序号发送给服务器；
E、服务器接收到所有局域终端设备的丢包信息后，将丢失的数据包按序号重新发送；
F、总线上未收到完整文件的局域终端设备接收数据包，根据数据包的序号和本局域终端设备拟接收的序号判断该数据包是否需要处理，如不需要则放弃该数据包，如需要则根据数据包中的校验信息判断是否接收正确，将正确接收的数据包存储在数据存储区，如错误则记录接收错误的数据包序号，当局域终端设备收到最后一个数据包或超过一定时间未收到新的数据包时，如果数据接收完整，局域终端设备开始升级，过程终止；否则，将未接收到的和接收错误的数据包序号发送给服务器；
G、重复步骤E和F，直至所有局域终端设备升级完毕或执行次数达到规定的最大值。
本发明中，广播式升级可以提高设备固件升级的效率，数据包中的校验信息可以验证数据的正确到达，丢/错包重传机制可以保证文件传输的完整性。采用本发明，可以快速、有效地升级设备中的固件。
附图说明
下面结合附图对本发明进行详细说明。
图1是本发明中设备布局示意图。
其中：1为升级服务器，2为CAN总线，3为总线上的局域终端设备。
具体实施方式
一种基于CAN总线进行批量升级设备固件的方法，本方法基于连接到总线上并已经建立通讯协议的升级服务器和需升级固件的局域终端设备来完成，升级服务器中已经存储有升级文件，在升级过程中本方法包括以下步骤：
A、升级服务器通过总线向局域终端设备发送升级命令，命令中包括将要升级的文件名称、文件版本信息；
B、、总线上的局域终端设备接收到升级命令后，检查命令中的软件名称、软件版本信息，据此判断自身固件是否需要升级，如果需要升级，设置数据存储区，进入升级状态，准备接收服务器的升级数据包；
C、升级服务器读取升级文件，将文件分割成数据包，在每个数据包中插入序号和本数据包的数据长度以及经计算的校验信息，按序号顺序发送数据包，直至整个文件发送完毕；
D、总线上需升级的局域终端设备接收数据包，根据序号是否连续判断是否接收完整，根据数据包中的校验信息判断是否接收正确，将正确接收的数据包存储在数据存储区，记录未接收到的数据包序号和接收错误的数据包序号，当局域终端设备收到最后一个数据包或超过一定时间未收到新的数据包时，如果数据接收完整，局域终端设备开始升级，过程终止；否则，将未接收到的和接收错误的数据包序号发送给服务器；
E、服务器接收到所有局域终端设备的丢包信息后，将丢失的数据包按序号重新发送；
F、总线上未收到完整文件的局域终端设备接收数据包，根据数据包的序号和本局域终端设备拟接收的序号判断该数据包是否需要处理，如不需要则放弃该数据包，如需要则根据数据包中的校验信息判断是否接收正确，将正确接收的数据包存储在数据存储区，如错误则记录接收错误的数据包序号，当局域终端设备收到最后一个数据包或超过一定时间未收到新的数据包时，如果数据接收完整，局域终端设备开始升级，过程终止；否则，将未接收到的和接收错误的数据包序号发送给服务器；
G、重复步骤E和F，直至所有局域终端设备升级完毕或执行次数达到规定的最大值。
所述需要升级的局域终端设备中，至少有两个具有相同的需要升级的固件。
所述序号是从0或某个正整数开始，加1递增。
所述数据包中还包括总的数据包数量。
所述的校验信息是本数据包中数据的校验和。
为了服务器的统计验证，在步骤B中，需要升级的局域终端设备向升级服务器发送响应命令，在步骤G后还有以下步骤：
H、局域终端设备将升级成功或失败的结果发送给服务器。
升级服务器接收步骤B和H中设备的响应，统计升级的结果和验证局域终端设备的有效性。
参看图1，升级服务器1连接到CAN总线2上，CAN总线2上的局域终端设备3中，至少有两台有相同的固件。设备固件需要升级时，升级服务器中已经存储有升级文件，文件中包括文件名称、版本号等信息。升级过程包括以下步骤：
A、升级服务器通过总线发送升级命令，命令中包括将要升级的文件名称、文件版本信息；
B、总线上的设备接收到升级命令后，首先检查文件名称，确定是否与本身的固件一致，其次判断本身的固件是否已经是最新版本，据此判断自身固件是否需要升级，如果需要升级，向升级服务器发送响应命令，设置数据存储区，进入升级状态，准备接收服务器的升级数据包；
C、升级服务器在发送升级命令并延迟一段时间后，读取升级文件，将文件分割成数据包，在每个数据包中插入序号和本数据包的数据长度以数据的校验和，按序号顺序发送数据包，直至整个文件发送完毕，这里的序号是从0或某个正整数开始，加1递增；
D、总线上需升级的设备接收数据包，根据序号是否连续判断是否接收完整，根据数据包中数据计算校验和，与数据包中的校验信息比对来判断是否接收正确，将正确接收的数据包存储在数据存储区，记录未接收到的数据包序号和接收错误的数据包序号，当设备收到最后一个数据包或超过一定时间未收到新的数据包时，如果数据接收完整，设备开始升级，过程终止；否则，将未接收到的和接收错误的数据包序号发送给服务器；
E、服务器接收到所有设备的丢包信息后，将丢失的数据包按序号重新发送；
F、总线上未收到完整文件的设备接收数据包，根据数据包的序号和本设备拟接收的序号判断该数据包是否需要处理，如不需要则放弃该数据包，如需要则根据数据包中的校验信息判断是否接收正确，将正确接收的数据包存储在数据存储区，如错误则记录接收错误的数据包序号，当设备收到最后一个数据包或超过一定时间未收到新的数据包时，如果数据接收完整，设备开始升级，过程终止；否则，将未接收到的和接收错误的数据包序号发送给服务器；
G、重复步骤E和F，直至所有设备升级完毕或执行次数达到规定的最大值；
H、局域终端设备将升级成功或失败的结果发送给服务器。
升级服务器在生成数据包时，可以将数据包数量插入其中，以便设备在接收过程中判断是否接收完成。
在步骤B中，需要升级的设备向升级服务器发送响应命令，升级服务器接收响应命令，并据此以及H步骤中局域终端设备的响应统计升级的结果和验证设备的有效性。
实施例中，局域终端设备至少有两台有相同的固件，显而易见，本发明也适用只有一台设备需要升级的情况。 
上述实施例是基于CAN总线实现的，显然，本发明不仅限于 CAN 总线，也可用于RS485 总线，以及其它具有广播功能的总线上。

Claims (8)

1.一种基于CAN总线进行批量升级设备固件的方法，本方法基于连接到控制器局域网络（CAN）总线上并已经建立通讯协议的升级服务器和需升级固件的局域终端设备来完成，升级服务器中已经存储有升级文件，其特征在于：本方法包括以下步骤：
A、升级服务器通过总线向局域终端设备发送升级命令，命令中包括将要升级的文件名称、文件版本信息；
B、总线上的局域终端设备接收到升级命令后，检查命令中的软件名称、软件版本信息，据此判断自身固件是否需要升级，如果需要升级，设置数据存储区，进入升级状态，准备接收服务器的升级数据包；
C、升级服务器读取升级文件，将文件分割成数据包，在每个数据包中插入序号和本数据包的数据长度以及经计算的校验信息，按序号顺序发送数据包，直至整个文件发送完毕；
D、总线上需升级的局域终端设备接收数据包，根据序号是否连续判断是否接收完整，根据数据包中的校验信息判断是否接收正确，将正确接收的数据包存储在数据存储区，记录未接收到的数据包序号和接收错误的数据包序号，当局域终端设备收到最后一个数据包或超过一定时间未收到新的数据包时，如果数据接收完整，局域终端设备开始升级，过程终止；否则，将未接收到的和接收错误的数据包序号发送给服务器；
E、服务器接收到所有局域终端设备的丢包信息后，将丢失的数据包按序号重新发送；
F、总线上未收到完整文件的局域终端设备接收步骤E重新发送的丢失数据包，根据重新接收的丢失数据包的序号和本局域终端设备拟接收的序号判断该重新接收的丢失数据包是否需要处理，如不需要则放弃该重新接收的丢失数据包，如需要则根据该重新接收的丢失数据包中的校验信息判断是否接收正确，将正确接收的重新发送的丢失数据包存储在数据存储区，如错误则记录接收错误的丢失数据包序号，当局域终端设备收到最后一个数据包或超过一定时间未收到新的数据包时，如果数据接收完整，局域终端设备开始升级，过程终止；否则，将未接收到的和接收错误的数据包序号发送给服务器；
G、重复步骤E和F，直至所有局域终端设备升级完毕或执行次数达到规定的最大值。
2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线进行批量升级设备固件的方法，其特征在于：所述需要升级固件的局域终端设备中，至少有两个具有相同的需要升级的固件。
3.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线进行批量升级设备固件的方法，其特征在于：所述序号是从0或某个正整数开始，加1递增。
4.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线进行批量升级设备固件的方法，其特征在于：所述数据包中还包括总的数据包数量。
5.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线进行批量升级设备固件的方法，其特征在于：所述的校验信息是本数据包中数据的校验和。
6.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线进行批量升级设备固件的方法，其特征在于：在步骤B中，需要升级固件的局域终端设备向升级服务器发送响应命令。
7.根据权利要求6所述的一种基于CAN总线进行批量升级设备固件的方法，其特征在于：在步骤G后还有以下步骤：
H、局域终端设备将升级成功或失败的结果发送给服务器。
8.根据权利要求7所述的一种基于CAN总线进行批量升级设备固件的方法，其特征在于：升级服务器接收步骤B中的响应命令和步骤H中升级成功或失败的结果，统计升级的结果和验证局域终端设备的有效性。
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