CN105630555A - 一种控制芯片中软件在线升级方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种控制芯片中软件在线升级方法及装置。所述控制芯片包括驱动层和应用层，所述软件在线升级方法包括以下步骤：所述控制芯片启动后，驱动层中程序读取升级标志位数据；所述驱动层中程序判断所述升级标志位数据的真假，当判断所述升级标志位数据为真时，驱动层中程序接收上位机发送的升级数据；所述驱动层中程序将升级数据写入应用层以对应用层中程序进行升级；所述驱动层中程序接收到上位机发送的升级完成命令时，将升级标志位数据置为假；所述驱动层中程序控制所述控制芯片重启，所述控制芯片重启后，所述驱动层中程序读取升级标志位数据。本申请在升级过程中通信中断或断电，重新上电或启动后，还是可以正常升级。

Description

一种控制芯片中软件在线升级方法及装置

技术领域

本申请涉及一种软件升级方法，具体涉及一种控制芯片中软件在线升级方法及装置。

背景技术

目前，市场上的光伏逆变器的控制芯片主要是TI公司的数据信号处器芯片(DSP芯片)。在后续维护过程中，常常需要升级DSP芯片中的软件。

现有技术中，对DSP芯片中的软件进行在线升级的方法，都是先将光伏逆变器停止运行，将电脑和光伏逆变器之间进行有线或无线连接，然后通过电脑里的上位机软件实现和DSP的通信，其中通信代码和相关的升级代码或程序(如相关的FlashAPI函数)在DSP芯片中的RAM(RandomAccessMemory，随机存取存储器)中运行，以实现上位机软件和DSP芯片之间的数据收发，和对DSP中软件的擦写，其中软件的代码存储于DSP中的flash(FlashMemory，简称flash，闪存)中。

上述方法，在软件升级过程中，DSP芯片或光伏逆变器不能断电，其与上位机软件的通信也不能长期中断，否则再次上电、启动或重启后，DSP芯片无法正常运行，从而导致该升级方法失效。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种控制芯片中软件在线升级方法及装置。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种控制芯片中软件在线升级方法，所述控制芯片包括驱动层和应用层，所述软件在线升级方法包括以下步骤：

所述控制芯片启动后，驱动层中程序读取升级标志位数据；

所述驱动层中程序判断所述升级标志位数据的真假，当判断所述升级标志位数据为真时，驱动层中程序接收上位机发送的升级数据，其中控制芯片与上位机建立了有线或无线通信；

所述驱动层中程序将升级数据写入应用层以对应用层中程序进行升级；

所述驱动层中程序接收到上位机发送的升级完成命令时，将升级标志位数据置为假；

所述驱动层中程序控制所述控制芯片重启，所述控制芯片重启后，所述驱动层中程序读取升级标志位数据；或者，所述驱动层从当前程序跳转到应用层中程序。

根据本申请的第二方面，本申请提供一种控制芯片中软件在线升级装置，包括存放执行控制芯片正常工作时任务程序的应用层，以及对应用层中程序进行升级的驱动层；

所述驱动层包括：

升级标志位数据读取模块，用于所述控制芯片启动后，读取升级标志位数据；

升级判断模块，用于判断所述升级标志位数据的真假；

数据模块，用于当升级判断模块判断所述升级标志位数据为真时，依次接收上位机发送的升级数据和升级完成命令；

升级模块，用于将数据模块接收的升级数据写入应用层以对应用层中程序进行升级；

置假模块，用于当数据模块接收到升级完成命令时，将升级标志位数据置为假；

第一重启模块，用于当置假模块将升级标志位数据置为假后，控制所述控制芯片重启；或者，第一跳转模块，用于当置假模块将升级标志位数据置为假后，从当前程序跳转到应用层中程序。

本申请的有益效果是：

依上述实施的控制芯片中软件在线升级方法及装置，由于包括驱动层和应用层，上电、启动或重启后，首先进入驱动层，当判断升级标志位数据为真，即应用层需要升级时，则驱动层接收上位机的升级数据对应用层进行升级，在升级过程中，若通信中断或断电，则上电、启动或重启后，还是首先进行驱动层，判断升级标志位数据，继续对应用层进行升级；由于升级过程中是对应用层中的软件进行升级，而驱动层中的数据不会改变，因此，即使在升级过程中通信中断或断电，驱动层还是可以完成对应用层中软件的升级。

附图说明

图1为本申请一种实施例的控制芯片中软件在线升级方法的流程示意图；

图2为本申请一种实施例的控制芯片中软件在线升级装置的一种结构示意图；

图3为本申请一种实施例的控制芯片中软件在线升级装置的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请公开了一种控制芯片中软件在线升级方法及装置，其主要发明构思是：将控制芯片中存储代码、程序或软件的存储单元划分出驱动层和应用层。在一实施例中，驱动层和应用层中软件，分别在两个工程中进行开发，独立性强。驱动层主要用于接收上位机发送的升级数据，对应用层进行升级；应用层主要用于实现控制芯片本身功能，其存储有相应的代码、程序或软件。当上电、启动或重启后，首先进行到驱动层，驱动层中程序判断是否需要升级，当判断需要升级时，驱动层中程序接收上位机发送的升级数据，对应用层进行擦写，从而实现应用层中代码、程序或软件的升级。由于驱动层和应用层是相互独立的，升级时运行的是驱动层中的代码、程序或软件，即使升级过程中出现通信中断或断电，再次上电或重启后，由于驱动层中的代码、程序或软件还在，控制芯片还是可以正常进行升级，从而实现了升级过程中通信中断或断电后还可以反复升级的功能。

本申请中的控制芯片，可以为DSP芯片、单片机或ARM芯片等，其可以作为光伏并网逆变器、电动汽车控制器和不间断电源系统等的控制芯片。下面不妨以控制芯片为光伏并网逆变器中的DSP芯片为例进行说明。

请参照图1，本申请提供的控制芯片中软件在线升级方法中，控制芯片包括驱动层和应用层。

步骤S101、控制芯片启动后，驱动层中程序读取升级标志位数据。在一实施例中，升级标志位数据可以存储于控制芯片内，也可以存储于控制芯片外。

步骤S103、驱动层中程序判断上述升级标志位数据的真假。当判断所述升级标志位数据为真时，进行步骤S105。

步骤S105、驱动层中程序接收上位机发送的升级数据，其中控制芯片与上位机建立了有线或无线通信。

步骤S107、驱动层中程序将接收到的升级数据写入应用层以对应用层中程序进行升级。在一实施例中，步骤S105和步骤S107中，升级数据包括一个或多个数据包；对于每一个数据包，驱动层中程序接收完毕一个数据包后，检测该数据包的完整性，当检测结果为该数据包为完整时，则驱动层中程序将此数据包写入应用层，并向上位机返回确认命令，确认命令用于使上位机继续发送下个数据包或者升级完成命令；当检测结果为该数据包不完整时，则驱动层中程序向上位机返回数据错误命令，说明此时接收到的数据包不完整，因而也不会写入到应用层中，数据错误命令用于使上位机重新发送该数据包，当上位机接收到数据错误命令后重新发送该数据包时，驱动层中程序重新接收该数据包，并重新检测该数据包的完整性。需要说明的是，在一实施例中，这里的数据包的完整性，指的是一个数据包是否正确无误。。在一实施例中，在步骤S107之前还有一步骤：驱动层中程序接收上位机发送的升级数据之前，先将应用层中的数据擦除。具体实现时，可以是驱动层中程序接收到上位机发送的擦除命令，然后将应用层中的数据擦除。

步骤S109、驱动层中程序接收到上位机发送的升级完成命令时，将升级标志位数据置为假。

步骤S111、驱动层中程序控制控制芯片重启。控制芯片重启后，驱动层中程序又读取升级标志位数据。在另一实施例中，步骤S111为：驱动层从当前程序跳转到应用层中程序。

步骤S113、在步骤S103中，驱动层中程序当判断升级标志位数据为假时，驱动层从当前程序跳转到应用层中程序。在一实施例中，驱动层从当前程序跳转到应用层中程序，应用层中程序控制光伏并网逆变器进行初始化、自检和并网等操作。

步骤S115、在应用层中程序运行过程中，应用层中程序检测是否接收到上位机发送的升级命令。需要说明的是，在应用层中程序运行过程中，应用层中程序检测是否接收到上位机发送的升级命令，此时应用层中其他程序还在并行运行，执行设备如光伏并网逆变器运行时的功能。

步骤S117、当应用层中程序接收到上位机发送的升级命令时，停止运行当前程序，将升级标志位数据置为真，然后控制上述控制芯片重启或直接跳转到驱动层中的程序，从而使驱动层中程序读取升级标志位数据，即又重新进行步骤S101。在一实施例中，无论光伏并网逆变器是否运行在并网发电状态，都可以随时接收上位机发送的升级命令，然后进行远程或本地在线升级。

本申请还提出一种控制芯片中软件在线升级装置。请参考图2和图3，控制芯片中软件在线升级装置，包括存放执行控制芯片正常工作时任务程序的应用层100，以及对应用层100中程序进行升级的驱动层200。在一实施例中，应用层100存放的是应用工程的代码、程序和软件，比例，光伏并网逆变器运行时的代码。

驱动层200包括升级标志位数据读取模块201、升级判断模块203、数据模块205、升级模块207、置假模块209和第一重启模块211，下面具体说明。

升级标志位数据读取模块201用于在控制芯片启动后，读取升级标志位数据。在一实施例中，升级标志位数据可以存储于控制芯片内，也可以存储于控制芯片外。

升级判断模块203用于判断升级标志位数据的真假。

数据模块205用于当升级判断模块203判断升级标志位数据为真时，依次接收上位机300发送的升级数据和升级完成命令。

升级模块207用于将数据模块205接收的升级数据写入应用层100以对应用层100中代码、程序或软件进行升级。在一实施例中，驱动层200还可以包括擦除模块215，其用于数据模块205接收升级数据之前，先将应用层100中的数据擦除。例如，擦除模块215可以接收上位机300发送的擦除命令，当接收到擦除命令后，擦除模块215将应用层100中数据，比如代码或程序擦除。

置假模块209用于当数据模块205接收到升级完成命令时，将升级标志位数据置为假。

第一重启模块211用于当置假模块209将升级标志位数据置为假后，控制上述控制芯片重启。控制芯片重启后，升级标志位数据读取模块201又重新读取升级标志位数据。在另一实施例中，驱动层200可以包括第一跳转模块，用第一跳转模块来代替第一重启模块211，第一跳转模块用于当置假模块209将升级标志位数据置为假后，从当前程序跳转到应用层中程序。

在一实施例中，驱动层200还包括校验模块213。数据模块205接收的升级数据包括一个或多个数据包；对于每一个数据包，当数据模块205接收完毕一个数据包后，校验模块213检测数据模块205接收的该数据包的完整性，当检测结果为该数据包为完整时，则校验模块213向上位机300返回确认命令，并通知升级模块207将此数据包写入应用层100中，其中确认命令用于使上位机300继续发送下一个数据包或者升级完成命令；当检测结果为该数据包不完整时，则校验模块213向上位机300返回数据错误命令，当然，此时校验模块213也不会通知升级模块207将此数据包写入应用层100中，而上述数据错误命令用于使上位机300重新发送该数据包，当上位机300接收到数据错误命令重新发送该数据后，数据模块205接收该数据包，而校验模块207则重新检测该数据包的完整性。

在一实施例中，驱动层200还包括第二跳转模块217，第二跳转模块217用于升级判断模块203判断升级标志位数据为假时，从当前程序跳转到应用层100中程序。

在一实施例中，应用层100包括升级命令接收模块101、停止模块103、置真模块105和第二重启模块107。

升级命令接收模块101用于应用层100中程序运行过程中，接收上位机300发送的升级命令。

停止模块103用于当升级命令接收模块107接收到升级命令时，停止运行应用层100当前的程序。

置真模块105用于当升级命令接收模块101接收到升级命令时，将升级标志位数据置为真。

第二重启模块107用于当置真模块105将升级标志位数据置为真后，控制上述控制芯片重启。控制芯片重启后，升级标志位数据读取模块201读取升级标志位数据。在另一实施例中，可以用第三跳转模块代替第二重启模块107，其中第三跳转模块用于从当前程序跳转到驱动层200，以使升级标志位数据读取模块107读取升级标志位数据。

本申请提出一种可对控制芯片反复进行在线升级的方法和装置，即使升级过程中断电或通信中断，再次上电或通信正常后，依然能够重新开始升级，从而提高了设备软件在线升级的可靠性。

为了更好地说明本申请公开的控制芯片中软件在线升级方法及装置，下面再以一个实际的例子来说明。不妨以本申请中的控制芯片为光伏并网逆变器中的DSP芯片为例。

将DSP芯片中flash区域(即闪存区域)分为两个区域，一个为驱动层200，一个为应用层100。

驱动层200主要用于接收上位机300发送的命令和升级数据，并返回确认命令给上位机300；用于调用DSP芯片本身提供的FlashAPI库函数，对应用层100进行擦除、写和校验等操作；用于当判断不需要升级时，跳转到应用层100中。

应用层100主要用于存储应用工程的程序，即光伏并网逆变器运行时的代码，当应用层100中的程序接收到上位机300发来的需要升级的命令时，将升级标志位数据置为真，然后将DSP芯片重启，DSP芯片重启后，程序又从驱动层开始重新运行。

光伏并网逆变器与上位机通过有线或无线方式连接，两者按照预定协议进行通信，实现本地或远程对光伏并网逆变器在线升级。有线连接方式可以为RS485、RS232或CAN等，无线连接方式可以为GPRS、WiFi和ZigBee等。

具体地，当光伏并网逆变器上电后，DSP芯片启动，从驱动层200进入驱动层中的main函数。首先，读取升级标志位数据，对该数据进行判断，当判断该数据为真时，说明需要升级，则继续停留在驱动层200中的程序中运行，当判断升级标志位数据为假时，说明不需要进行升级，则跳转到应用层100中程序。

当判断升级标志位数据为真，说明需要升级时，此时继续停留在驱动层200中的程序中运行。驱动层200中程序接收到上位机300发送的擦除命令后，调用FlashAPI中的擦除函数对应用层100进行擦除操作。擦除操作完成后，驱动层200中程序开始接收上位机发送的需要写入应用层100中的若干数据包，这些数据包即为升级数据。每接收完一个数据包后，驱动层200中程序对该数据包进行校验，校验通过，则驱动层200中程序调用FlashAPI中的写函数将数据包写入应用层100对应的地址区域，并向上位机300返回确认命令，继续接收上位机发送的下一个数据包，如此反复，直至所有数据包均已写入应用层100中；如果校验不通过，则驱动层200中程序向上位机300返回数据错误命令，上位机300接收到数据错误命令后，会重新发送该数据包，而驱动层200中程序则重新接收该数据包并进行校验，如此反复，直至接收到的每一个数据包都通过校验且被写入应用层100中。当上位机300发送完所有数据包并接收到驱动层200返回的确认命令后，就会向驱动层200发送升级完成命令，当驱动层200中程序接收到上述升级完成命令时，说明应用层100中的软件已更新完毕，这时驱动层200中程序将升级标志位数据置为假，然后控制DSP芯片重启。重启后，还是像上述过程一样，从驱动层200进入驱动层中的main函数，读取升级标志位数据，对该数据进行判断。由于此时升级标志位数据为假，说明不需要升级，因此会跳转到应用层100中程序。

进入到应用层100后，光伏并网逆变器运行应用层中的程序，可以进行初始化、自检和并网等操作。无论光伏并网逆变器是否运行在并网发电状态，其都可以随时接收上位机300发送的升级命令，对光伏并网逆变器进行远程或本地在线升级。当应用层100中程序接收到上位机300发送的升级命令后，先停止当前的任务程序，将升级标志位数据置为真，然后控制DSP芯片重启。重启后，还是像上述过程一样，从驱动层200进入驱动层中的main函数，读取升级标志位数据，对该数据进行判断。由于此时升级标志位数据为真，说明需要升级，因此驱动层200会对应用层100中软件进行升级。

在上述升级过程中，光伏并网逆变器与上位机300的通信中断，或光伏并网逆变器断电，只要再次上电、启动或重启等，光伏并网逆变器就会从驱动层200进入驱动层中的main函数，读取升级标志位数据，对该数据进行判断。由于驱动层200和应用层100是相互独立的，升级时运行的是驱动层200的程序，即使升级时出现通信中断，甚至是断电，再次上电后，由于驱动层200中程序还在，DSP芯片也依然能够正常运行，可以继续重新升级，从而实现可中途断电的反复升级。同时，支持远程升级操作功能，不需要人为停止逆变器，可实现软件的自动更新。另外，光伏并网逆变器无论并网运行与否，只要接收到本地或远程的上位机的升级命令，不需要人为干预，即可自行升级，大大节约了维护成本。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种控制芯片中软件在线升级方法，其特征在于，所述控制芯片包括驱动层和应用层，所述软件在线升级方法包括以下步骤：

所述控制芯片启动后，驱动层中程序读取升级标志位数据；

所述驱动层中程序判断所述升级标志位数据的真假，当判断所述升级标志位数据为真时，驱动层中程序接收上位机发送的升级数据，其中控制芯片与上位机建立了有线或无线通信；

所述驱动层中程序将升级数据写入应用层以对应用层中程序进行升级；

所述驱动层中程序接收到上位机发送的升级完成命令时，将升级标志位数据置为假；

所述驱动层中程序控制所述控制芯片重启，所述控制芯片重启后，所述驱动层中程序读取升级标志位数据；或者，所述驱动层从当前程序跳转到应用层中程序。

2.如权利要求1所述的控制芯片中软件在线升级方法，其特征在于，所述升级数据包括一个或多个数据包；对于每一个数据包，所述驱动层中程序接收完毕一个数据包后，检测该数据包的完整性，当检测结果为该数据包为完整时，则所述驱动层中程序将此数据包写入应用层，并向上位机返回确认命令，所述确认命令用于使上位机继续发送下一个数据包或者升级完成命令；当检测结果为该数据包不完整时，则所述驱动层中程序向上位机返回数据错误命令，所述数据错误命令用于使上位机重新发送该数据包，所述驱动层中程序重新接收到该数据包后，重新检测该数据包的完整性。

3.如权利要求1所述的控制芯片中软件在线升级方法，其特征在于，所述驱动层中程序接收上位机发送的升级数据之前，先接收上位机发送的擦除命令，以将应用层中的数据擦除。

4.如权利要求1所述的控制芯片中软件在线升级方法，其特征在于，所述驱动层中程序当判断所述升级标志位数据为假时，所述驱动层从当前程序跳转到应用层中程序。

5.如权利要求1或4所述的控制芯片中软件在线升级方法，其特征在于，所述应用层中程序运行过程中，当其接收到上位机发送的升级命令时，停止运行当前程序，将所述升级标志位数据置为真，然后控制所述控制芯片重启或直接跳转到驱动层中的程序，从而使驱动层中程序读取升级标志位数据。

6.一种控制芯片中软件在线升级装置，其特征在于，包括存放执行控制芯片正常工作时任务程序的应用层，以及对应用层中程序进行升级的驱动层；

所述驱动层包括：

升级标志位数据读取模块，用于所述控制芯片启动后，读取升级标志位数据；

升级判断模块，用于判断所述升级标志位数据的真假；

数据模块，用于当升级判断模块判断所述升级标志位数据为真时，依次接收上位机发送的升级数据和升级完成命令；

升级模块，用于将数据模块接收的升级数据写入应用层以对应用层中程序进行升级；

置假模块，用于当数据模块接收到升级完成命令时，将升级标志位数据置为假；

第一重启模块，用于当置假模块将升级标志位数据置为假后，控制所述控制芯片重启；或者，第一跳转模块，用于当置假模块将升级标志位数据置为假后，从当前程序跳转到应用层中程序。

7.如权利要求6所述的控制芯片中软件在线升级装置，其特征在于，所述驱动层还包括校验模块；所述数据模块接收的升级数据包括一个或多个数据包；对于每一个数据包，当数据模块接收完毕一个数据包后，所述校验模块检测数据模块接收的该数据包的完整性，当检测结果为该数据包为完整时，则校验模块向上位机返回确认命令，并通知升级模块该数据包写入应用层，其中所述确认命令用于使上位机继续发送下一个数据包或者升级完成命令；当检测结果为该数据包不完整时，则校验模块向上位机返回数据错误命令，所述数据错误命令用于使上位机重新发送该数据包。

8.如权利要求6所述的控制芯片中软件在线升级装置，其特征在于，所述驱动层还包括擦除模块，用于数据模块接收升级数据之前，先接收上位机发送的擦除命令，以将应用层中的数据擦除。

9.如权利要求6所述的控制芯片中软件在线升级装置，其特征在于，所述驱动层还包括第二跳转模块，用于升级判断模块判断所述升级标志位数据为假时，从当前程序跳转到应用层中程序。

10.如权利要求6或9所述的控制芯片中软件在线升级装置，其特征在于，所述应用层包括升级命令接收模块，用于在所述应用层中程序运行过程中，接收上位机发送的升级命令；停止模块，用于当升级命令接收模块接收到升级命令时，停止运行应用层当前的程序；置真模块，用于当升级命令接收模块接收到升级命令时，将所述升级标志位数据置为真；第二重启模块，用于当所述置真模块将升级标志位数据置为真后，控制所述控制芯片重启，或者，第三跳转模块，从当前程序跳转到驱动层，以使升级标志位数据读取模块读取升级标志位数据。