CN104375855A - 一种基于车载多mcu通过存储设备升级固件的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供基于车载多MCU通过存储设备升级固件的装置，属于车载MCU升级固件领域，包括2个以上车载MCU，电源控制模块，电源控制模块对各个MCU供电统一管理，其中一个MCU为主MCU，其他MCU为从MCU，主MCU与从MCU相连，主MCU上设有SPI接口和与存储设备相匹配的存储设备接口，所述装置还包括与SPI接口相匹配的SPI存储设备。本发明采用多MCU之间通过串口进行通信，外接存储设备，进而通过存储设备对多MCU进行统一升级，避免了升级的繁琐操作，具有更强的实用性和通用性。
Description
技术领域
本发明涉及车载MCU升级固件领域，尤其涉及一种基于车载多MCU通过存储设备升级固件的装置及方法。
背景技术
在车载设备中往往是使用多个MCU（MCU（Micro Control Unit)中文名称为微控制单元，又称单片微型计算机或者单片机 )协同工作的环境，MCU STM32F103通过用bootloader升级固件的功能；瑞萨MCU SH726B通过USB文件系统读取升级固件进行MCU升级更新的功能。Bootloader是嵌入式系统在加电后执行的第一段代码，在它完成CPU和相关硬件的初始化之后，再将操作系统映像或固化的嵌入式应用程序装在到内存中然后跳转到操作系统所在的空间，启动操作系统运行。
当需要对各个MCU进行固件更新操作时，则需对每个MCU分别进行仿真器的下载更新操作，繁琐的操作使得升级的效率和通用性大大降低。并且在硬件设计上，需要对每个MCU设计相应的接口用于升级操作，增加了车载设备设计的复杂性。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于车载多MCU通过存储设备升级固件的装置。
本发明包括2个以上车载MCU，电源控制模块，电源控制模块对各个MCU供电统一管理，其中一个MCU为主MCU，其他MCU为从MCU，主MCU与从MCU相连,主MCU上设有SPI接口和与存储设备相匹配的存储设备接口，所述装置还包括与SPI接口相匹配的SPI存储设备。
本发明做进一步改进，本发明还包括存储设备，所述存储设备接口为USB接口，SD/MMC/MS/MS PRO四合一读卡器接口，软盘接口中的一种，所述存储设备为与所述存储设备接口相匹配的任一种存储设备。
本发明做进一步改进，所述从MCU设有与键盘输入设备相连的ADC模数转换模块和与显示屏相连的可变静态存储控制器。
本发明做进一步改进，所述车载MCU为LPC17XX系列，STM32F103/F405/F407系列， 瑞萨SuperH系列。
本发明做进一步改进，所述主MCU为瑞萨 SH726B,所述从MCU为MCU STM32 F103、MCU STR710、MCU LPC1768、MCU SH7268中的一个或几个。
本发明还提供了一种实现基于车载多MCU通过存储设备升级固件的方法，包括如下步骤：
A1:启动含电源控制模块的从MCU，判断升级标志，如果是，执行A2步骤，如果否，执行A5步骤；
A2：开启主MCU电源，同时执行A3步骤和主MCU升级及发送从MCU升级文件步骤S；
A3：接收主MCU发送过来的升级数据，将升级文件写入从MCU内部FLASH，判断是否升级成功，升级成功执行A4步骤，不成功，则继续执行A3步骤；
A4：消除升级标志；
A5：跳转至含电源控制模块的MCU APP应用，结束，
步骤S执行顺序为：
S1：主MCU开始运行，判断升级标志，如果是，执行S2步骤，如果否，执行S7步骤;
S2: 查询存储设备升级文件，是否存在主MCU升级文件，如果是，执行S3步骤，如果否，执行S4步骤；
S3：读取主MCU升级文件，写入主MCU内部FLASH，判断是否升级成功，升级成功执行S4步骤，不成功，则继续执行S3步骤；
S4：判断存储设备是否存在从MCU升级文件，如果是，执行S5步骤，如果否，执行S7步骤；
S5：读取从MCU升级文件，通过串口协议将升级文件发送到从MCU，判断是否发送完成，发送完成执行S6步骤，未发送完成，则继续执行S5步骤;
S6：消除升级标志；
S7：跳转至主MCU APP应用，结束。
本发明作进一步改进，从MCU为2个以上，步骤A2中，开启主MCU电源的同时，开启其它从MCU电源；步骤S5中，将升级文件发送到对应的从MCU,其它从MCU执行步骤为：
C1：电源开启开始运行，判断升级标志，如果是，执行C2步骤，如果否，执行C4步骤；
C2：接收主MCU发送过来的升级数据，将升级文件写入从MCU内部FLASH，判断是否升级成功，升级成功执行C3步骤，不成功，则继续执行C2步骤；
C3：消除升级标志；
C4：跳转至从MCU APP应用，结束。
本发明还提供了另外一种实现基于车载多MCU通过存储设备升级固件的方法，包括如下步骤：
B1:启动主MCU，判断升级标志，如果是，执行B2步骤，如果否，执行B7步骤；
B2：查询存储设备升级文件，是否存在主MCU升级文件，如果是，执行B3步骤，如果否，执行B4步骤；
B3：读取主MCU升级文件，写入主MCU内部FLASH，判断是否升级成功，升级成功执行B4步骤，不成功，则继续执行B3步骤；
B4：判断存储设备是否存在从MCU升级文件，如果是，执行B5步骤，如果否，执行B7步骤；
B5：读取从MCU升级文件，并开启从MCU电源，通过串口协议将升级文件发送到对应MCU，判断是否发送完成，发送完成执行B6步骤，未发送完成，则继续执行B5步骤;
B6：消除升级标志；
B7：跳转至主MCU APP应用，结束，
从MCU执行步骤为：
C1：电源开启开始运行，判断升级标志，如果是，执行C2步骤，如果否，执行C4步骤；
C2：接收主MCU发送过来的升级数据，将升级文件写入从MCU内部FLASH，判断是否升级成功，升级成功执行C3步骤，不成功，则继续执行C2步骤；
C3：消除升级标志；
C4：跳转至从MCU APP应用，结束。
本发明做进一步改进，所述串口协议为UART串口Ymodem协议。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用多MCU之间通过串口进行通信，外接存储设备，进而通过存储设备对多MCU进行统一升级，避免了升级的繁琐操作，具有更强的实用性和通用性，方便用户使用固件升级和改善升级效率。并且硬件上可以避免设多个MCU接口，大大优化了硬件设计。
附图说明
图1为本发明的第一实施例结构示意图；
图2为本发明的第二实施例结构示意图；
图3为本发明的第一实施例方法流程图；
图4为本发明的第二实施例方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明包括瑞萨 SH726B MCU和STM32 F103 MCU（其中SH726B和 STM32 F103为MCU的两种型号）两个MCU，可以将其中任意一个设为主MCU,另外一个就是从MCU。在本实施例中，瑞萨 SH726B MCU为主MCU，STM32 F103 MCU为从MCU。两个MCU通过UART（通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，通常称作UART，是一种异步收发传输器）串口连接。电源控制模块设置在STM32 F103上，实现对SH726B进行电源的管理，当然，电源控制模块也可以设置在SH726B 上。SH726B设有识别并读取USB设备文件的USB接口和与SPI设备相匹配的SPI接口（SPI(Serial Peripheral Interface--串行外设接口)总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。），SH726B外接SPI存储设备,用于保持升级标志位。
两个MCU的作用分别为：
STM32 F103 MCU：主要负责接收串口的数据，并对接收到的串口数据进行应用程序固件的升级操作等；
SH726B MCU：主要负责USB的文件读取，通过串口将USB中的STM32升级固件发送到STM32中，自身模块的应用程序升级操作等。
两MCU通过串口Ymodem协议（Ymodem是使用更大数据块以追求更高效率的调制解调器所使用的一种纠错协议）进行传输数据，保证了数据的有效性及正确性。
本发明还包括与存储设备接口相匹配的存储设备，本实施例中存储设备为USB设备，USB接口还可以是SD/MMC/MS/MS PRO四合一读卡器接口，软盘接口中的一种，同样USB设备也可以替换为与所述存储设备接口相匹配的任一种存储设备。
STM32 F103还设有与键盘输入设备相连的ADC模数转换模块和与显示屏相连的可变静态存储控制器，用来外接键盘和显示屏，用于用于升级过程的按键操作和显示部分。
如图3所示，本发明上述实施例的实现方法步骤为：
A1:启动STM32 F103 MCU，判断升级标志，如果是，执行A2步骤，如果否，执行A5步骤；
A2：开启SH726B MCU电源，同时执行A3步骤和SH726B MCU升级及发送从MCU升级文件步骤S；
A3：接收SH726B MCU发送过来的升级数据，将升级文件写入STM32 F103 MCU内部FLASH，判断是否升级成功，升级成功执行A4步骤，不成功，则继续执行A3步骤；
A4：消除升级标志；
A5：跳转至STM32 F103 MCU APP应用，结束。
步骤S执行顺序为：
S1：SH726B MCU开始运行，判断升级标志，如果是，执行S2步骤，如果否，执行S7步骤;
S2: 查询存储设备升级文件，是否存在SH726B MCU升级文件，如果是，执行S3步骤，如果否，执行S4步骤；
S3：读取SH726B MCU升级文件，写入SH726B MCU内部FLASH，判断是否升级成功，升级成功执行S4步骤，不成功，则继续执行S3步骤；
S4：判断存储设备是否存在STM32 F103 MCU升级文件，如果是，执行S5步骤，如果否，执行S7步骤；
S5：读取STM32 F103 MCU升级文件，通过串口协议将升级文件发送到STM32 F103 MCU，判断是否发送完成，发送完成执行S6步骤，未发送完成，则继续执行S5步骤;
S6：消除升级标志；
S7：跳转至SH726B MCU APP应用，结束。
如图2所述，本发明可以将两个MCU扩展为两个以上多个MCU ,所述车载MCU可以为LPC17XX(型号)系列，STM32F103/F405/F407（型号）系列，瑞萨SuperH（厂家和型号）系列的一种或者几种，也可以是其它的适用于车载设备的MCU,本实施例中，主MCU 仍选用瑞萨 SH726B，从MCU扩展为 MCU STM32 F103 、MCU STR710、 MCU LPC1768、MCU SH7268四个。主MCU和从MCU采用一个电源控制模块，电源控制模块对各个MCU供电统一管理。主MCU上设有串口1,2,3,4，分别与四个从MCU进行通信传输数据。
电源控制模块设置在MCU STM32 F103上，实现对整个装置的电源管理控制。升级方法步骤如图4所示：
A1:启动STM32 F103 MCU，判断升级标志，如果是，执行A2步骤，如果否，执行A5步骤；
A2：开启SH726B MCU和MCU STR710、 MCU LPC1768、MCU SH7268电源，同时执行A3步骤和SH726B MCU升级及发送从MCU升级文件步骤S；
A3：接收SH726B MCU发送过来的升级数据，将升级文件写入STM32 F103 MCU内部FLASH，判断是否升级成功，升级成功执行A4步骤，不成功，则继续执行A3步骤；
A4：消除升级标志；
A5：跳转至STM32 F103 MCU APP应用，结束。
步骤S执行顺序为：
S1：SH726B MCU开始运行，判断升级标志，如果是，执行S2步骤，如果否，执行S7步骤;
S2: 查询存储设备升级文件，是否存在SH726B MCU升级文件，如果是，执行S3步骤，如果否，执行S4步骤；
S3：读取SH726B MCU升级文件，写入SH726B MCU内部FLASH，判断是否升级成功，升级成功执行S4步骤，不成功，则继续执行S3步骤；
S4：判断存储设备是否存在从MCU升级文件，如果是，执行S5步骤，如果否，执行S7步骤；
S5：读取从 MCU升级文件，通过串口协议将升级文件发送到对应从MCU，判断是否发送完成，发送完成执行S6步骤，未发送完成，则继续执行S5步骤;
S6：消除升级标志；
S7：跳转至SH726B MCU APP应用，结束。
其他三个从MCU执行步骤为：
C1：电源开启开始运行，判断升级标志，如果是，执行C2步骤，如果否，执行C4步骤；
C2：接收SH726B MCU发送过来的升级数据，将升级文件写入各自的从MCU内部FLASH，判断是否升级成功，升级成功执行C3步骤，不成功，则继续执行C2步骤；
C3：消除升级标志；
C4：跳转至各自的从MCU APP应用，结束。
作为本发明的另一实施例，该实施例与上述实施例的不同之处在于，电源控制模块设置在主MCU上，则实现步骤如下：
B1:启动主MCU，判断升级标志，如果是，执行B2步骤，如果否，执行B7步骤；
B2：查询存储设备升级文件，是否存在主MCU升级文件，如果是，执行B3步骤，如果否，执行B4步骤；
B3：读取主MCU升级文件，写入主MCU内部FLASH，判断是否升级成功，升级成功执行B4步骤，不成功，则继续执行B3步骤；
B4：判断存储设备是否存在从MCU升级文件，如果是，执行B5步骤，如果否，执行B7步骤；
B5：读取从MCU升级文件，并开启对应从MCU电源，通过串口协议将升级文件发送到对应MCU，判断是否发送完成，发送完成执行B6步骤，未发送完成，则继续执行B5步骤;
B6：消除升级标志；
B7：跳转至主MCU APP应用，结束。
从MCU执行步骤为：
C1：电源开启开始运行，判断升级标志，如果是，执行C2步骤，如果否，执行C4步骤；
C2：接收主MCU发送过来的升级数据，将升级文件写入从MCU内部FLASH，判断是否升级成功，升级成功执行C3步骤，不成功，则继续执行C2步骤；
C3：消除升级标志；
C4：跳转至从MCU APP应用，结束。
以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种基于车载多MCU通过存储设备升级固件的装置，其特征在于：包括2个以上车载MCU，电源控制模块，电源控制模块对各个MCU供电统一管理，其中一个MCU为主MCU，其它MCU为从MCU，主MCU与从MCU相连,主MCU上设有SPI接口和与存储设备相匹配的存储设备接口，所述装置还包括与SPI接口相匹配的SPI存储设备。
2.根据权利要求1所述的基于车载多MCU通过存储设备升级固件的装置，其特征在于：还包括存储设备，所述存储设备接口为USB接口、SD/MMC/MS/MS PRO四合一读卡器接口、软盘接口中的一种，所述存储设备为与所述存储设备接口相匹配的任一种存储设备。
3.根据权利要求1所述的基于车载多MCU通过存储设备升级固件的装置，其特征在于：所述从MCU设有与键盘输入设备相连的ADC模数转换模块和与显示屏相连的可变静态存储控制器。
4.根据权利要求1所述的基于车载多MCU通过存储设备升级固件的装置，其特征在于：所述车载MCU为LPC17XX系列，STM32F103/F405/F407系列， 瑞萨SuperH系列。
5.根据权利要求4所述的基于车载多MCU通过存储设备升级固件的装置，其特征在于：所述主MCU为瑞萨 SH726B,所述从MCU为MCU STM32 F103、MCU STR710、MCU LPC1768、MCU SH7268中的一个或几个。
6.一种实现权利要求1-5任一项基于车载多MCU通过存储设备升级固件的方法，包括如下步骤：
A1:启动含电源控制模块的从MCU，判断升级标志，如果是，执行A2步骤，如果否，执行A5步骤；
A2：开启主MCU电源，同时执行A3步骤和主MCU升级及发送从MCU升级文件步骤S；
A3：接收主MCU发送过来的升级数据，将升级文件写入从MCU内部FLASH，判断是否升级成功，升级成功执行A4步骤，不成功，则继续执行A3步骤；
A4：消除升级标志；
A5：跳转至含电源控制模块的MCU APP应用，结束，
步骤S执行顺序为：
S1：主MCU开始运行，判断升级标志，如果是，执行S2步骤，如果否，执行S7步骤;
S2: 查询存储设备升级文件，是否存在主MCU升级文件，如果是，执行S3步骤，如果否，执行S4步骤；
S3：读取主MCU升级文件，写入主MCU内部FLASH，判断是否升级成功，升级成功执行S4步骤，不成功，则继续执行S3步骤；
S4：判断存储设备是否存在从MCU升级文件，如果是，执行S5步骤，如果否，执行S7步骤；
S5：读取从MCU升级文件，通过串口协议将升级文件发送到从MCU，判断是否发送完成，发送完成执行S6步骤，未发送完成，则继续执行S5步骤;
S6：消除升级标志；
S7：跳转至主MCU APP应用，结束。
7.根据权利要求6所述的基于车载多MCU通过存储设备升级固件的方法，其特征在于：从MCU为2个以上，步骤A2中，开启主MCU电源的同时，开启其它从MCU电源；步骤S5中，将升级文件发送到对应的从MCU；其它从MCU执行步骤为：
C1：电源开启开始运行，判断升级标志，如果是，执行C2步骤，如果否，执行C4步骤；
C2：接收主MCU发送过来的升级数据，将升级文件写入从MCU内部FLASH，判断是否升级成功，升级成功执行C3步骤，不成功，则继续执行C2步骤；
C3：消除升级标志；
C4：跳转至从MCU APP应用，结束。
8.一种实现权利要求1-5任一项基于车载多MCU通过存储设备升级固件的方法，包括如下步骤：
B1:启动主MCU，判断升级标志，如果是，执行B2步骤，如果否，执行B7步骤；
B2：查询存储设备升级文件，是否存在主MCU升级文件，如果是，执行B3步骤，如果否，执行B4步骤；
B3：读取主MCU升级文件，写入主MCU内部FLASH，判断是否升级成功，升级成功执行B4步骤，不成功，则继续执行B3步骤；
B4：判断存储设备是否存在从MCU升级文件，如果是，执行B5步骤，如果否，执行B7步骤；
B5：读取从MCU升级文件，并开启从MCU电源，通过串口协议将升级文件发送到对应MCU，判断是否发送完成，发送完成执行B6步骤，未发送完成，则继续执行B5步骤;
B6：消除升级标志；
B7：跳转至主MCU APP应用，结束，
从MCU执行步骤为：
C1：电源开启开始运行，判断升级标志，如果是，执行C2步骤，如果否，执行C4步骤；
C2：接收主MCU发送过来的升级数据，将升级文件写入从MCU内部FLASH，判断是否升级成功，升级成功执行C3步骤，不成功，则继续执行C2步骤；
C3：消除升级标志；
C4：跳转至从MCU APP应用，结束。
9.根据根据权利要求6-8任一项所述的基于车载多MCU通过存储设备升级固件的方法，其特征在于：所述串口协议为UART串口Ymodem协议。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |