CN105278992A - 固件更新方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种固件更新方法及装置。所述方法包括：通过串行接口获取到从机发送的升级指令之后，检测所述从机是否处于可升级状态；若所述从机处于可升级状态，通过所述串行接口向所述从机发送固件更新数据。本发明实施例提供的固件更新方法及装置减少了智能配电终端中的远程通信接口的数量。

Description

固件更新方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及电力配电终端技术领域，尤其涉及一种固件更新方法及装置。

背景技术

电力企业的生产过程需要使用大量的智能配电终端，以便对电网的运行情况进行测量、监视、控制和保护。因此，智能配电终端在生产过程中承担着非常重要的作用。20世纪40年代中期，随着电子技术的迅速发展，出现了在一块芯片上集成了CPU、存储器、定时器/计数器、并行与串行接口，甚至A/D、D/A转换器的大规模集成电路，简称为单片机。由于单片机具有集成度高，体积较小的特点，在智能配电终端上获得了大规模的应用。以单片机为核心，智能配电终端具有数据存储和处理能力，可以通过固件编程实现各种配电功能，甚至实现硬件无法完成的功能，提高了终端的性能指标。

智能配电终端的固件一般都固化在只读存储器中，而不是以磁盘为载体可以随意更换，所以其生命周期和智能配电终端本身一样长。但是，电力企业的应用系统时常进行升级或者更换，导致智能配电终端中集成的固件也不断需要完善、修改和更新。

对固件的更新可以被分为本地更新和远程更新。相比较而言，本地更新对执行更新的场景有诸多要求，过程不是十分方便。而远程更新虽然为用户提供了便利，但通常要求被更新固件的设备具有能够执行远程通信的通信接口，门槛较高。尤其在现在智能配电终端的集成度不断提高的背景下，同一个智能配电终端中可能同时集成有多个单片机，而为每个单片机都配备一个远程通信接口显然不够经济。

发明内容

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种固件更新方法及装置，以降低智能配电终端中远程通信接口的数量。

第一方面，本发明实施例提供了一种固件更新方法，所述方法包括：

通过串行接口获取到从机发送的升级指令之后，检测所述从机是否处于可升级状态；

若所述从机处于可升级状态，通过所述串行接口向所述从机发送固件更新数据。

第二方面，本发明实施例还提供了一种固件更新装置，所述装置包括：

状态检测模块，用于在通过串行接口获取到从机发送的升级指令之后，检测所述从机是否处于可升级状态；

数据发送模块，用于当所述从机处于可升级状态之时，通过所述串行接口向所述从机发送固件更新数据。

本发明实施例提供的固件更新方法和装置，通过串行接口获取到从机发送的升级指令之后，检测所述从机是否处于可升级状态，若所述从机处于可升级状态，通过所述串行接口向所述从机发送固件更新数据，使得从机通过自身的串行接口即可获取到自身的固件更新数据，使得智能配电终端不需要为每个从机配备一个远程通信接口，减少了智能配电终端中的远程通信接口的数量。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明实施例提供的执行所述固件更新方法的系统结构框图；

图2是本发明第一实施例提供的固件更新方法的流程图；

图3是本发明第二实施例提供的固件更新方法的流程图；

图4是本发明第三实施例提供的固件更新方法中数据发送操作的流程图；

图5是本发明第四实施例提供的固件更新方法中数据发送操作的流程图；

图6是本发明第五实施例提供的固件更新方法的流程图；

图7是本发明第六实施例提供的固件更新装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

第一实施例

本实施例提供了固件更新方法的一种技术方案。所述固件更新方法由固件更新装置执行。所述固件更新装置集成在智能配电终端的主机中。

图1示出了用于执行所述固件更新方法的智能配电终端的系统结构框图。参见图1，所述智能配电终端包括一个主机11及若干个相互独立的从机12。每个从机12都具有自己独立的单片机，能够独立的运行所述智能配电终端的一项功能。一般来说，每个从机12还具有自己独立的存储器。具体的，从机的存储器可以是flash存储器或者EEPROM存储器。由于自身具有独立的存储器，从机对自己采集到的数据可以进行记录。

所述智能配电终端还包括一个主机11。所述主机11与其他从机12之间通过串行总线连接，并且通过上述串行总线执行对各个从机12的运行控制。另外，所述主机11还具有所述智能配电终端上唯一的远程通信接口。所述远程通信接口可以是以太网接口、无线局域网接口，或者3G通信接口。当然，所述远程通信接口还可以是其他类型的通信接口，只要能够实现固件的远程更新的目的，本发明对此不做限制。另外，还需要说明，本发明提供的固件更新方法由所述智能配电终端的主机11执行。

参见图2，所述固件更新方法包括：

S21，通过串行接口获取到从机发送的升级指令之后，检测所述从机是否处于可升级状态。

如前文所述，主机具有自身的远程通信接口。而且，主机还具有容量较大的存储器。在执行对从机的固件更新之前，所述主机可以将从机需要的固件更新数据通过所述远程通信接口下载至本地，并将下载到的固件更新数据存储在自身的存储器内。

在本发明中，从机有两种工作状态：第一种是可升级状态，第二种是非可升级状态。非可升级状态一般情况下是从机的正常工作状态，在这种状态下从机处于正常的运行中，不能执行固件的升级。可升级状态则相反，在此状态下从机的正常运行处于停滞，专门执行固件的升级。

从机需要执行固件更新时，通过与主机之间的串行总线，也就是通过自身的串行接口向主机发送升级指令。主机在通过串行接口获取到所述升级指令之后，以发送请求的方式检测要求固件更新的从机是否处于可升级状态。

S22，若所述从机处于可升级状态，通过所述串行接口向所述从机发送固件更新数据。

所述固件更新数据是执行固件更新是使用的新的固件数据。一般来说，从机接收到主机发送的固件更新数据以后，使用所接收到的固件更新数据覆盖(overwrite)自身存储的原有固件数据，即可完成对自身固件的更新。

而且，所述固件更新数据一般是对从机固件中应用程序区中的固件的更新数据，而不是对从机固件中引导区中的固件的更新数据。

如果主机经过检测，确定所述从机处于可升级状态，则向请求固件更新的从机发送固件更新数据。而且，主机是通过串行接口向所述从机发送固件更新数据。进一步优选的，所述串行接口是RS485接口。

采用RS485接口进行固件更新数据的发送的优点在于，不必为从机单独配备远程通信接口即可完成对从机中运行的固件的远程更新，节省了智能配电终端的成本。另外，RS485接口可以实现主机与从机之间一对多的连接，从而实现对智能配电终端中多个从机的固件更新。

本实施例通过主机与从机之间通用的串行接口完成对从机的固件更新，使得不必为从机单独配置远程通信接口即可完成对从机的固件更新。

第二实施例

本实施例以本发明上述实施例为基础，进一步的提供了固件更新方法的另一中技术方案。在该技术方案中，在检测所述从机是否处于可升级状态之前，所述固件更新方法还包括：擦除所述从机的引导区中的特征数据，其中，所述特征数据用于标识所述从机是否处于可升级状态；重启已经擦除了所述特征数据的从机。

参见图3，所述固件更新方法包括：

S31，擦除所述从机的引导区中的特征数据。

所述特征数据设置在从机的引导区中，用于标识所述从机是否处于可升级状态。如果所述特征数据被设置，则说明所述从机没有处于可升级状态，不能对所述从机执行升级；相反，如果所述特征数据被擦除，则说明所述从机处于可升级状态，可以对所述从机执行升级。

为了能够对所述从机顺利的执行固件更新，在执行固件更新之前，主机通过向从机发送指令的形式擦除所述从机的引导区中特征数据，使得所述从机处于可升级状态。

S32，重启已经擦除了所述特征数据的从机。

为了保证从机的正常运行，在执行了对从机的特征数据的擦除之后，需要对所述从机进行重启。

所述从机配置有看门狗电路。优选的，主机可以通过向从机发送指令的方式启动所述从机的看门狗电路，并利用所述看门狗电路的溢出启动对所述从机的重启。

S33，通过串行接口获取到从机发送的升级指令之后，检测所述从机是否处于可升级状态。

在本实施例中，通过检测所述特征数据是否被擦除来检测所述从机是否处于可升级状态。

S34，若所述从机处于可升级状态，通过所述串行接口向所述从机发送固件更新数据。

本实施例通过在检测从机是否处于可升级状态之前，擦除所述从机的引导区中的特征数据，以及重启已经擦除了所述特征数据的从机，保证了从机的固件更新的正常运行。

第三实施例

本实施例以本发明上述实施例为基础，进一步的提供了固件更新方法中数据发送操作的一种技术方案。在该技术方案中，通过所述串行接口向所述从机发送固件更新数据包括：将所述固件更新数据划分为数据段；将所述数据段逐个发送给所述从机。

参见图4，通过所述串行接口向所述从机发送固件更新数据包括：

S41，将所述固件更新数据划分为数据段。

由于以往的嵌入式系统的处理能力十分有限，为了能够提高数据的传输、处理效率，在固件的更新过程中，采用一种“流控”的更新方式。也即，将固件更新数据作为一个整体，同步的向从机传输，从机同步的进行校验等操作。

随着嵌入式系统的硬件组件的处理能力的不断提升，硬件的实际处理效率已经完全能够满足数据传输的要求。所以，对数据传输的可靠性成为了固件更新过程中的主要问题。而在这个问题上，以往的“流控”方式存在较大的问题。由于固件更新数据是整体传输、整体校验的，难以保证固件更新数据中个别数据段或者数据位的传输可靠性。考虑到上述问题，在本实施例中，不再采用以往的“流控”方式进行固件更新数据的传输。

在本实施例中，在执行固件更新数据向从机的传输之前，首先将所述固件更新数据划分为数据量较小的数据段。所述数据段可以是固定长度的，也可以是可变长度的。但是，所述数据段的长度有一个上限，即所述数据段的长度不得超出从机的随机存取存储器(Randomaccessmemory,RAM)的容量。

S42，将所述数据段逐个发送给所述从机。

完成了上述数据段的划分之后，将划分后的数据段依次发送给所述从机。从机在接收到主机发送的各个数据段的同时，同步的将接收到的数据段数据写入至自身的RAM。在完成了对一个数据段的接收之后，对接收到的数据段，也就是RAM中的数据段进行独立的校验，并在通过校验之后将所述数据段写入至从机的非易失性存储器。所述非易失性存储器包括flash存储器，或者EEPROM存储器。待对所述数据段的转存完成之后，再向所述主机请求下一个数据段，直至全部的固件更新数据都写入至所述非易失性存储器。

采用分数据段的数据传输的方式获取固件更新数据的优势在于，每个数据段是从机单独进行校验的，因此这种方式获取到的数据的可靠性更好。另外，获取到的固件更新数据先存储在读写效率较高的RAM中，再转存至非易失性的存储器中，保证了固件更新数据的接收效率。

本实施例通过将所述固件更新数据划分为数据段，并且将所述数据段逐个发送给所述从机，使得获取到的固件更新数据的更为准确、可靠。

第四实施例

本实施例以本发明上述实施例为基础，进一步的提供了固件更新方法中数据发送操作的另一种技术方案。在该技术方案中，通过所述串行接口向素数从机发送固件更新数据还包括：若向所述从机发送固件更新数据的过程中断，重启所述固件更新数据的发送过程。

参见图5，通过所述串行接口向所述从机发送固件更新数据包括：

S51，将所述固件更新数据划分为数据段。

S52，将所述数据段逐个发送给所述从机。

S53，若向所述从机发送固件更新数据的过程中断，重启所述固件更新数据的发送过程。

在固件更新数据的传输过程中，各种异常情况都有可能发生，比如，从机意外掉电。出现了上述异常情况，固件更新数据的传输过程会中断。此时，主机需要对所述固件更新数据的发送过程进行重启。

优选的，在对上述数据发送过程重启之前，主机还需要以发送指令的形式检测从机的状态。如果从机处于可升级状态，才能对上述发送过程进行重启；如果从机不处于可升级状态，需要执行对从机的状态更改，才能继续执行对上述发送过程的重启。

本实施例通过在固件更新数据的传输过程中发生异常时，重启所述固件更新数据的发送过程，克服了更新数据传输过程中可能发生的异常情况，保证了固件更新数据的可靠传输。

第五实施例

本实施例以本发明上述实施例为基础，进一步的提供了固件更新方法的再一种技术方案。在该技术方案中，在通过所述串行接口向所述从机发送固件更新数据之后，还包括：重置所述从机的引导区中的特征数据，以标明所述从机不再处于可更新状态。

参见图6，所述固件更新方法包括：

S61，擦除所述从机的引导区中的特征数据，其中，所述特征数据用于标识所述从机是否处于可升级状态。

S62，重启已经擦除了所述特征数据的从机。

S63，通过串行接口获取到从机发送的升级指令之后，检测所述从机是否处于可升级状态。

S64，若所述从机处于可升级状态，通过所述串行接口向所述从机发送固件更新数据。

S65，重置所述从机的引导区中的特征数据，以标明所述从机不再处于可更新状态。

如前文所述，所述特征数据用于表明所述从机是否处于可更新状态。因此，在完成了对所述从机的固件更新之后，还应该重置所述特征数据，以表明此时对从机的固件更新已经完成，所述从机已经处于正常工作状态。

另外，进一步的，在重置所述特征数据之后，还应该通过向从机发送指令，使得从机再次重启。再次重启之后，由于所述特征数据已经被重置，所述从机被引导至正常的工作状态之下。

本实施例通过在完成对固件更新数据的发送之后，重置所述特征数据，完成了对从机的固件更新。

第六实施例

本实施例提供了固件更新装置的一种技术方案。在该技术方案中，所述固件更新装置包括：状态检测模块73以及数据发送模块74。

所述状态检测模块73用于在通过串行接口获取到从机发送的升级指令之后，检测所述从机是否处于可升级状态。

所述数据发送模块74用于当所述从机处于可升级状态之时，通过所述串行接口向所述从机发送固件更新数据。

可选的，所述固件更新装置还包括：特征数据擦除模块71以及重启模块72。

所述特征数据擦除模块71用于在检测所述从机是否处于可升级状态之前，擦除所述从机的引导区中的特征数据，其中，所述特征数据用于标识所述从机是否处于可升级状态。

所述重启模块72用于重启已经擦除了所述特征数据的从机。

可选的，所述状态检测模块73具体用于：通过检测所述特征数据是否已擦除判定所述从机是否处于可升级状态。

可选的，所述数据发送模块包括：划分单元及发送单元(图中未示出)

所述划分单元用于将所述固件更新数据划分为数据段。

所述发送单元用于将所述数据段逐个发送给所述从机。

可选的，所述从机接收到所述数据段之后，对所述数据段逐个进行校验及存储。

可选的，所述数据发送模块还包括：发送重启单元(图中未示出)。

所述发送重启单元用于若向所述从机发送固件更新数据的过程中断，重启所述固件更新数据的发送过程。

可选的，所述固件更新装置还包括：特征重置模块75。

所述特征重置模块75用于在通过所述串行接口向所述从机发送固件更新数据之后，重置所述从机的引导区中的特征数据，以标明所述从机不再处于可更新状态。

本领域普通技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种固件更新方法，其特征在于，包括：

通过串行接口获取到从机发送的升级指令之后，检测所述从机是否处于可升级状态；

若所述从机处于可升级状态，通过所述串行接口向所述从机发送固件更新数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在检测所述从机是否处于可升级状态之前，擦除所述从机的引导区中的特征数据，其中，所述特征数据用于标识所述从机是否处于可升级状态；

重启已经擦除了所述特征数据的从机。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，检测所述从机是否处于可升级状态包括：

通过检测所述特征数据是否已擦除判定所述从机是否处于可升级状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述串行接口向所述从机发送固件更新数据包括：

将所述固件更新数据划分为数据段；

将所述数据段逐个发送给所述从机。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从机接收到所述数据段之后，对所述数据段逐个进行校验及存储。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过所述串行接口向所述从机发送固件更新数据还包括：

若向所述从机发送固件更新数据的过程中断，重启所述固件更新数据的发送过程。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在通过所述串行接口向所述从机发送固件更新数据之后，重置所述从机的引导区中的特征数据，以标明所述从机不再处于可更新状态。

8.一种固件更新装置，其特征在于，包括：

状态检测模块，用于在通过串行接口获取到从机发送的升级指令之后，检测所述从机是否处于可升级状态；

数据发送模块，用于当所述从机处于可升级状态之时，通过所述串行接口向所述从机发送固件更新数据。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

特征数据擦除模块，用于在检测所述从机是否处于可升级状态之前，擦除所述从机的引导区中的特征数据，其中，所述特征数据用于标识所述从机是否处于可升级状态；

重启模块，用于重启已经擦除了所述特征数据的从机。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述状态检测模块具体用于：

通过检测所述特征数据是否已擦除判定所述从机是否处于可升级状态。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述数据发送模块包括：

划分单元，用于将所述固件更新数据划分为数据段；

发送单元，用于将所述数据段逐个发送给所述从机。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述从机接收到所述数据段之后，对所述数据段逐个进行校验及存储。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述数据发送模块还包括：

发送重启单元，用于若向所述从机发送固件更新数据的过程中断，重启所述固件更新数据的发送过程。

14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

特征重置模块，用于在通过所述串行接口向所述从机发送固件更新数据之后，重置所述从机的引导区中的特征数据，以标明所述从机不再处于可更新状态。