CN105260212B - 断路器控制器及其软件升级方法、一种断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种断路器控制器，属于低压电气技术领域。该断路器控制器具有可与外部进行通信的通信接口，以及两个引导区：第一引导区和第二引导区，第一引导区存储用户程序，第二引导区存储BootLoader程序；所述用户程序用于实现断路器的保护测量功能；所述BootLoader程序用于通过所述通信接口接收新的用户程序，并用新的用户程序对第一引导区中的用户程序进行更新；所述断路器控制器的主引导区可在第一引导区和第二引导区之间进行切换，且默认主引导区为第一引导区。本发明还公开了该断路器控制器的软件升级方法以及一种断路器。本发明可避免传统BootLoader功能在升级时由于出错使应用程序不能正常运行或BootLoader功能启动速度慢的缺点，软件升级更简单，且安全性更好。

Description

断路器控制器及其软件升级方法、一种断路器

技术领域

本发明涉及断路器，尤其涉及一种断路器控制器及其软件升级方法，属于低压电气技术领域。

背景技术

目前市场上的断路器控制器一般不带软件在线升级功能，如果断路器的功能有更改或升级，断路器控制器软件也需相关更改或升级，传统的方法，需对断路器开盖，使用专用设备才能对断路器控制器软件进行升级，这种方法对大规模生产非常不便。

在断路器控制器软件中增加BootLoader功能（BootLoader是系统在内核运行之前运行的一段小程序，其功能主要是完成软硬件设备的初始化，建立内存空间映射从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，或者加载系统映像文件实现系统软件升级。），可实现断路器控制器软件的在线升级。传统的BootLoader程序，一般由以下两种模式开发的，第一种：应用程序自带BootLoader功能，即BootLoader程序与应用程序为一个软件工程，一起编译成设备镜像文件，烧入FLASH中，上电运行后，一旦检测到程序更新命令，BootLoader程序便把自身拷贝到RAM中运行，和上位机按照特定的文件传输协议，进行程序更新，这种模式的优点是程序更新较自由，只要设备在运行，随时可以软件更新，缺点是在程序更新时，一旦断电或出错，就会破坏FLASH中的数据为完整，破坏BootLoader程序，且再次上电后程序不能再正常运行；第二种：BootLoader程序与应用程序分别属于两个不同的软件工程，设备上电后，首先运行BootLoader程序检测相关状态，判断是否进行软件升级或运行主程序，由于需要运行BootLoader程序，上电后需要一段时间后才能进行主程序，不能满足断路器快速保护的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种断路器控制器及其软件升级方法，可避免传统BootLoader功能在升级时由于出错使应用程序不能正常运行或BootLoader功能启动速度慢的缺点，软件升级更简单，且安全性更好。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种断路器控制器，所述断路器控制器具有可与外部进行通信的通信接口，以及两个引导区：第一引导区和第二引导区，第一引导区存储用户程序，第二引导区存储BootLoader程序；所述用户程序用于实现断路器的保护测量功能；所述BootLoader程序用于通过所述通信接口接收新的用户程序，并用新的用户程序对第一引导区中的用户程序进行更新；所述断路器控制器的主引导区可在第一引导区和第二引导区之间进行切换。

如上所述断路器控制器的软件升级方法，在进行软件升级时，先将第二引导区设置为主引导区，然后重启断路器控制器；断路器控制器重启后，BootLoader程序开始运行，通过所述通信接口接收新的用户程序，并用新的用户程序对第一引导区中的用户程序进行更新；用户程序更新完成后，先将第一引导区设置为主引导区，然后重启断路器控制器。

上述技术方案中的主引导区切换和/或重启功能可通过人工操作或通过所述通信接口由上位机控制进行；为了提高软件升级的自动化程序，进一步简化软件升级过程，本发明进一步将主引导区切换和重启功能通过预设程序自动执行，具体技术方案如下：

如上所述断路器控制器，所述第一引导区中存储有第一切换程序，所述第一切换程序用于在收到外部的用户程序更新指令后，先将第二引导区设置为主引导区，然后控制断路器控制器重启。

进一步地，所述第二引导区中存储有第二切换程序；所述第二切换程序用于在BootLoader程序完成用户程序更新后，先将第一引导区设置为主引导区，然后控制断路器控制器重启。

根据相同的发明思路，还可以得到以下技术方案：

一种断路器，包括如上任一技术方案所述断路器控制器。

相比现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明采用具有双引导区分别放置BootLoader程序和用户程序，在断路器正常工作时，以存放用户程序的引导区为主引导区，可使断路器控制器上电后快速执行保护功能；在断路器控制器需要软件升级时，将存放BootLoader程序的引导区切换为主引导区，BootLoader程序运行，进行软件升级；在BootLoader程序更新用户程序时，即使发生断电等原因出错，使软件更新失败，BootLoader程序也不会被破坏，在重新上电后，还可继续运行BootLoader程序，再次进行软件升级功能。

附图说明

图1为本发明断路器控制器在正常工作时的引导区分配示意图；

图2为本发明断路器控制器在用户程序升级过程中的引导区分配示意图；

图3为本发明断路器控制器在用户程序升级完成并重启后的引导区分配示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：

本发明的思路是在断路器控制器中设置两个引导区：第一引导区和第二引导区，第一引导区存储用户程序，第二引导区存储BootLoader程序；所述用户程序用于实现断路器的保护测量功能；所述BootLoader程序用于通过所述通信接口接收新的用户程序，并用新的用户程序对第一引导区中的用户程序进行更新；所述断路器控制器的主引导区可在第一引导区和第二引导区之间进行切换。

在断路器正常工作情况下，第一引导区为默认的主引导区，断路器控制器上电运行后，由第一引导区引导运行，直接运行其中的用户程序，实现快速保护功能。当用户程序需要软件升级时，可以利用专用设备（例如断路器测试器）通过断路器通信接口向断路器控制器发送切换引导区命令，将第二引导区切换为主引导区，然后控制断路器控制器重新启动；断路器重新启动后，由第二引导区引导运行，其中的BootLoader程序通过通信接口与上位机之间按照特定的文件传输协议（例如Inter Hex或Motorola文件传输协议），从上位机获取新的用户程序，并用所获得的新的用户程序对第一引导区中的用户程序进行更新；用户程序更新完成后，首先需要将主引导区切换回第一引导区，然后重新启动断路器控制器；重新启动后的断路器控制器由第一引导区引导运行，更新后的用户程序运行，执行保护测量功能。

上述技术方案中的主引导区切换和/或重启功能可通过人工操作或通过所述通信接口由上位机控制实现；为了提高软件升级的自动化程度，进一步简化软件升级过程，本发明进一步将主引导区切换和重启功能通过预设程序自动执行，具体技术方案如下：

所述第一引导区中存储有第一切换程序，所述第一切换程序用于在收到外部的用户程序更新指令后，先将第二引导区设置为主引导区，然后控制断路器控制器重启；所述第二引导区中存储有第二切换程序；所述第二切换程序用于在BootLoader程序完成用户程序更新后，先将第一引导区设置为主引导区，然后控制断路器控制器重启。

为了便于公众理解，下面以一个优选实施例来对本发明技术方案进行进一步说明：

如图1所示，本实施例中的断路器控制器包括两个引导区，分别为引导区0、引导区1，引导区0存放实现断路器保护测量功能的用户程序，引导区1存放了BootLoader程序，断路器正常工作时，引导区0为主引导区，控制器上电后由引导区0开始运行，直接运行用户程序，引导区1不运行，从而实现断路器控制器快速上电，实现快速保护功能。

当用户程序需要更新时，断路器控制器通过通信接口收到外部发送的用户程序更新指令，在当前的用户程序继续运行的同时，引导区0中的第一切换程序开始运行，执行引导区切换功能，将引导区1设置为主引导区，然后重新启动断路器控制器（重启的时机可根据实际需要设定，例如可以直接重启，也可以根据当前用户程序的执行情况判断出合适的重启时机，从而避免影响当前的保护测量工作）；图2显示了引导区切换后断路器控制器的引导区分配情况。

断路器控制器重新启动后，此时引导区1作为主引导区运行，BootLoader程序开始运行，通过通信接口从上位机接收新的用户程序，并用新的用户程序对第一引导区中的用户程序进行更新；更新过程中断路器控制器的引导区分配情况如图2所示。用户程序更新完成后，第二切换程序开始执行，将引导区0重新设置为主引导区并重启断路器控制器。

再次重启后，引导区0为主引导区，新的用户程序开始运行，实现保护测量工作。此时，断路器控制器的引导区分配情况如图3所示。

通过上述描述可知，假如在BootLoader程序更新用户程序时，由于断电等原因出错，使用户程序更新失败，由于只更新了用户程序，BootLoader程序没有被破坏，则重新上电后，还可继续运行BootLoader程序，再次进行用户程序软件升级功能。因此，本发明不但用户程序的软件升级方便、安全、灵活，并且满足了断路器所需的上电后快速实现保护功能的要求。

Claims (5)

1.一种断路器控制器，其特征在于，所述断路器控制器具有可与外部进行通信的通信接口，以及两个引导区：第一引导区和第二引导区，第一引导区存储用户程序，第二引导区存储BootLoader程序；所述用户程序用于实现断路器的保护测量功能；所述BootLoader程序用于通过所述通信接口接收新的用户程序，并用新的用户程序对第一引导区中的用户程序进行更新；所述断路器控制器的主引导区可在第一引导区和第二引导区之间进行切换；在进行软件升级时，先将第二引导区设置为主引导区，然后重启断路器控制器；断路器控制器重启后，BootLoader程序开始运行，通过所述通信接口接收新的用户程序，并用新的用户程序对第一引导区中的用户程序进行更新；用户程序更新完成后，先将第一引导区设置为主引导区，然后重启断路器控制器。

2.如权利要求1所述断路器控制器，其特征在于，所述第一引导区中存储有第一切换程序，所述第一切换程序用于在收到外部的用户程序更新指令后，先将第二引导区设置为主引导区，然后控制断路器控制器重启。

3.如权利要求2所述断路器控制器，其特征在于，所述第二引导区中存储有第二切换程序；所述第二切换程序用于在BootLoader程序完成用户程序更新后，先将第一引导区设置为主引导区，然后控制断路器控制器重启。

4.如权利要求1～3任一项所述断路器控制器，其特征在于，所述通信接口所使用的文件传输协议为Inter Hex文件传输协议或Motorola文件传输协议。

5.一种断路器，包括如权利要求1～4任一项所述断路器控制器。