CN106598632A - 一种光模块的固件升级方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光模块的固件升级方法及装置。该方法，包括：获取固件升级包，所述固件升级包包括程序头和程序体，所述程序头包括标识升级固件类型的信息，所述程序体包括用于升级固件的更新信息；根据所述固件升级包的程序头，确定升级的固件类型，所述固件类型至少包括现场可编程门阵列FPGA或微控制单元MCU；根据所述固件类型，将所述程序体存储在与确定的升级的固件类型对应的存储介质中。实现了将不同固件类型的程序体存储在与该固件类型对应的存储介质中，从而可以在存储介质中存储多个版本的程序体，以使光模块正常工作，进而提高了光模块的工作效率。

Description

一种光模块的固件升级方法及装置
技术领域
本发明涉及光通信技术，尤指一种光模块的固件升级方法及装置。
背景技术
随着通信技术的发展，光模块广泛的应用在通信技术的各个方面，其中，光模块可以实现光电转换，即光模块的发送端可以将电信号转换成光信号，光模块的接收端可以将光信号转换成电信号。
在光模块速率提升，即光模块速率从10G、40G提升到100G的同时，光模块中的微控制单元(Microcontroller Unit，简称MCU)已经无法实现光模块的高速处理的需求。现有技术中，将现场可编程门阵列(Field－ProgrammableGate Array，简称FPGA)设置在光模块中，以使FPGA完成高速信号的处理和一些器件(光电/电光信号转换、信号采集)的控制。进而，在对光模块的升级过程中，通常将升级MCU的MCU更新信息或升级FPGA的FPGA更新信息均存储的在MCU的寄存器中。
然而，在升级FPGA的过程中，本领域技术人员发现，由于寄存器的存储空间有限，无法同时存储多个版本的FPGA更新信息，从而在当前存储的FPGA更新信息无法正常加载时，可能导致光模块无法正常工作。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光模块的固件升级方法及装置，用以解决光模块无法正常工作的问题。
为了达到本发明目的，本发明提供了一种光模块的固件升级方法，包括：
获取固件升级包，所述固件升级包包括程序头和程序体，所述程序头包括标识升级固件类型的信息，所述程序体包括用于升级固件的更新信息；
根据所述固件升级包的程序头，确定升级的固件类型，所述固件类型至少包括现场可编程门阵列FPGA或微控制单元MCU；
根据所述固件类型，将所述程序体存储在与所确定的升级的固件类型对应的存储介质中。
进一步的，所述程序头，还包括以下任意一项或其组合：
程序头检验和、程序体标识、程序头长度、程序体长度、程序体检验和、编译时间、或程序版本号。
进一步的，根据所述固件升级包的程序头，所确定的升级的固件类型为FPGA；所述程序体包括第一FPGA更新信息；
所述根据所述固件类型，将所述程序体存储在与所确定的升级的固件类型对应的存储介质中，包括：
根据存储介质中各存储区的运行信息，确定当前运行的FPGA更新信息存储在第一存储区，所述存储介质至少包括第一存储区和第二存储区，所述存储介质通过MCU与所述FPGA连接，所述各存储区存储不同版本的FPGA更新信息；
确定将所述第一FPGA更新信息存储到第二存储区中。
进一步的，所述获取固件升级包之后，还包括：
根据存储介质中各存储区的运行信息和提交信息，确定所述第二存储区，所述第二存储区包括向FPGA加载的第一FPGA更新信息，所述运行信息包括是否能够在所述FPGA运行的信息，所述提交信息包括是否将FPGA更新信息的全部信息存储到存储介质的信息；
向所述FPGA加载所述第一FPGA更新信息。
进一步的，所述存储区包括信息区和文件存储区，所述文件存储区存储FPGA更新信息，所述信息区存储运行信息和提交信息。
本发明还提供了一种光模块的固件升级装置，包括：
获取模块，用于获取固件升级包，所述固件升级包包括程序头和程序体，所述程序头包括标识升级固件类型的信息，所述程序体包括用于升级固件的更新信息；
确定模块，用于根据所述固件升级包的程序头，确定升级的固件类型，所述固件类型至少包括现场可编程门阵列FPGA或微控制单元MCU；
存储模块，用于根据所述固件类型，将所述程序体存储在与所确定的升级的固件类型对应的存储介质中。
进一步的，所述程序头，还包括以下任意一项或其组合：
程序头检验和、程序体标识、程序头长度、程序体长度、程序体检验和、编译时间、或程序版本号。
进一步的，所述确定模块，还用于根据存储介质中各存储区的运行信息，确定当前运行的FPGA更新信息存储在第一存储区，所述存储介质至少包括第一存储区和第二存储区，所述存储介质通过MCU与所述FPGA连接，所述各存储区存储不同版本的FPGA更新信息；确定将所述第一FPGA更新信息存储到第二存储区中。
进一步的，所述确定模块，还用于根据存储介质中各存储区的运行信息和提交信息，确定所述第二存储区，所述第二存储区包括向FPGA加载的第一FPGA更新信息，所述运行信息包括是否能够在所述FPGA运行的信息，所述提交信息包括是否将FPGA更新信息的全部信息存储到存储介质的信息；向所述FPGA加载所述第一FPGA更新信息。
进一步的，所述存储区包括信息区和文件存储区，所述文件存储区存储FPGA更新信息，所述信息区存储运行信息和提交信息。
与现有技术相比，本发明包括获取固件升级包，所述固件升级包包括程序头和程序体，所述程序头包括标识升级固件类型的信息，所述程序体包括用于升级固件的更新信息；根据所述固件升级包的程序头，确定升级的固件类型，所述固件类型至少包括现场可编程门阵列FPGA或微控制单元MCU；根据所述固件类型，将所述程序体存储在与确定的升级的固件类型对应的存储介质中。实现了将不同固件类型的程序体存储在与该固件类型对应的存储介质中，从而可以在存储介质中存储多个版本的程序体，以使光模块正常工作，进而提高了光模块的工作效率。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明光模块的固件升级方法一实施例的流程示意图；
图2为本发明光模块的固件升级方法一实施例的固件升级包的结构示意图；
图3为本发明光模块的固件升级系统一实施例的结构示意图；
图4为本发明光模块的固件升级系统一实施例的存储介质的结构示意图；
图5为本发明光模块的固件升级系统一实施例的存储介质中信息区的结构示意图；
图6为本发明光模块的固件升级方法一实施例的固件升级流程示意图；
图7为本发明光模块的固件升级装置一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明实施例提供的光模块的固件升级加载方法具体可以应用于对光模块的FPGA进行版本升级，或程序升级时。本实施例提供的光模块的固件升级加载方法具体可以通过光模块的固件升级加载装置来执行，该光模块的固件升级加载装置可以集成在光模块中、光模块的MCU中，或者单独设置，其中，该光模块的固件升级加载装置可以采用软件和/或硬件的方式来实现。以下对本实施例提供的光模块的固件升级方法及其装置进行详细地说明。
图1为本发明光模块的固件升级方法一实施例的流程示意图，图2为本发明光模块的固件升级方法一实施例的固件升级包的结构示意图，如图1所示，本发明提供的光模块的固件升级方法，包括：
步骤101、获取固件升级包。
在本实施例中，如图2所示，所述固件升级包包括程序头和程序体，所述程序头包括标识升级固件类型的信息，所述程序体包括用于升级固件的更新信息。
步骤102、根据所述固件升级包的程序头，确定升级的固件类型。
本实施例中的所述固件类型至少包括现场可编程门阵列FPGA或微控制单元MCU。
需要说明的是，所述程序头，还包括以下任意一项或其组合：
程序头检验和、程序体标识、程序头长度、程序体长度、程序体检验和、编译时间、或程序版本号。
具体的，表1为程序头结构，如下述表1所示，
表1
步骤103、根据所述固件类型，将所述程序体存储在与所确定的升级的固件类型对应的存储介质中。
需要说明的是，与FPGA对应的存储介质为通过MCU与所述FPGA连接的存储介质。
在本实施例中，获取固件升级包，所述固件升级包包括程序头和程序体，所述程序头包括标识升级固件类型的信息，所述程序体包括用于升级固件的更新信息；根据所述固件升级包的程序头，确定升级的固件类型，所述固件类型至少包括现场可编程门阵列FPGA或微控制单元MCU；根据所述固件类型，将所述程序体存储在与确定的升级的固件类型对应的存储介质中。实现了将不同固件类型的程序体存储在与该固件类型对应的存储介质中，从而可以在存储介质中存储多个版本的程序体，以使光模块正常工作，进而提高了光模块的工作效率。
图3为本发明光模块的固件升级系统一实施例的结构示意图，如图3所示，该光模块的固件升级系统包括：MCU、存储介质和FPGA，其中，MCU分别与存储介质与FPGA通过串行外设接口(Serial Peripheral Interface，简称SPI)接口连接。具体的，
MCU：具有管理数据输入输出(Management Data Input/Output，简称MDIO)接口，通过该MDIO接口接收由主机(HOST)下发的固件文件，进一步的，可以通过SPI接口与存储介质进行通信，即，从存储介质中读取FPGA文件，或者，还可以通过SPI接口与FPGA进行通信，即通过SPI接口给FPGA加载程序，其中，主机HOST是具有MDIO通讯接口的单板，能将准备升级的固件文件(bin文件)按照CFP升级协议下发至MCU。
FPGA：与MCU之间通过SPI接口通信，实现高速信号处理、光模块控制。
存储介质：与MCU之间通过SPI接口通信，存放FPGA程序。
进一步的，在上述实施例的基础上，根据所述固件升级包的程序头，所确定的升级的固件类型为FPGA；所述程序体包括所述第一FPGA更新信息；
所述根据所述固件类型，将所述程序体存储在与所确定的升级的固件类型对应的存储介质中，包括：
根据所述存储介质中各存储区的运行信息，确定当前运行的FPGA更新信息存储在第一存储区所述存储介质至少包括第一存储区和第二存储区，所述存储介质通过MCU与所述FPGA连接，所述各存储区存储不同版本的FPGA更新信息；
确定将所述第一FPGA更新信息存储到第二存储区中。
举例来讲，升级过程中，根据存储区的运行信息，即信息(InformationSpace)区域中运行信息描述的正在运行的固件程序，确定将当前接收的FPGA更新信息存放在哪一个存储区。例如：正在运行的固件程序存放在第一存储区，则接收到的固件升级程序放在第二存储区，反之，如果正在运行的固件程序存放在第二存储区，则接收到的固件升级程序存放在第一存储区。
进一步的，在上述实施例的基础上，所述获取固件升级包之后，还可以包括：
根据存储介质中各存储区的运行信息和提交信息，确定第一存储区。
在本实施例中，所述第一存储区包括向现场可编程门阵列FPGA加载的第一FPGA更新信息，所述运行信息包括是否能够在所述FPGA运行的信息，所述提交信息包括是否将FPGA更新信息的全部信息存储到存储介质。所述存储介质通过MCU与所述FPGA连接，所述各存储区存储不同版本的FPGA更新信息。举例来讲，本实施例中的存储介质是一个外挂的存储介质，如，闪存(FLASH)。
具体的，在光模块上电加载固件过程中，可以通过判断各存储区的运行信息和提交信息，确定将哪一个区的程序加载至FPGA。比如：该存储介质包括两个区，即A区和B区，若A区的中的运行信息(Running bit)与提交信息(Commit bit)均为1，则加载A区的固件程序到FPGA。反之加载B区的固件程序，此过程兼容CFP_MSA协议关于版本加载的描述。
根据所述第一存储区，向所述FPGA加载所述第一FPGA更新信息。
举例来讲，光模块上电后，将FPGA芯片设置为SPI初始化(SPI boot)模式，也就是说，在成功设置FPGA芯片为SPI初始化模式之后，可以通过与MCU连接的SPI总线，获得存储介质中对应运行区域的FPGA更新信息。例如，将第一存储区的第一FPGA更新信息通过MCU的RAM中，以及通过SPI总线加载到FPGA。
进一步的，在将第一FPGA更新信息加载到FPGA之后，可以运行FPGA，若成功则结束加载流程，若失败重新加载。
需要说明的是，在加载过程中，或加载后的运行过程中，确定第一FPGA更新信息是无法正常加载的FPGA更新信息之后，可以将存储介质中另一存储区中存储的FPGA更新信息向FPGA进行加载。
图4为本发明光模块的固件升级系统一实施例的存储介质的结构示意图，图5为本发明光模块的固件升级系统一实施例的存储介质中信息区的结构示意图，如图4所示，本实施例中的存储介质可以包括至少两个存储区，所述存储区包括信息区和文件存储区。所述文件存储区存储FPGA更新信息；所述信息区存储运行信息和提交信息。如图5所示，信息区包括用于存储运行信息的运行位、于存储提交信息的提交位、以及预留区。
图6为本发明光模块的固件升级方法一实施例的固件升级流程示意图，如图6所示。本实施例中的固件升级方法包括：
步骤601、获取固件升级包。
具体的，光模块获取固件升级包之后，首先将光模块置忙，接着，通过程序头中程序体长度，并将程序体存储在MCU的缓存数组中。
步骤602、根据固件升级包中的程序头，确定当前固件程序体是否是第一固件升级包。
具体的，一个固件的升级程序可能携带在多个固件程序体中，通常第一个固件升级包携带有程序头。若确定当前固件程序体是第一固件升级包，则执行步骤603，若确定当前固件程序体不是第一固件升级包，则执行步骤607。
步骤603、根据固件升级包，确定是否对FPGA进行升级。
具体的，若确定不是对FPGA进行升级，即对MCU升级，则执行步骤604，若确定是对FPGA进行升级，则执行步骤605。
步骤604、设置固件类型标志，确定MCU的写入地址。
步骤605、根据所述存储介质中各存储区的运行信息，确定将升级包中第一更新升级信息存储的存储区。
具体的，若确定第一存储区中存储的第二FPGA更新信息为当前运行的FPGA更新信息，则将第一更新升级信息存储到第二存储区，若确定第二存储区中存储的第二FPGA更新信息为当前运行的FPGA更新信息，则将第一更新升级信息存储到第一存储区。
步骤606、设置固件类型标志，确定存储区的写入地址。
步骤607、进行程序体检验。
具体的，若程序体检验结果正确，则执行步骤608，若程序体检验结果不正确，则显示产生错误的固件类型及错误类型。
步骤608、根据固件类型标志，确定将程序体写入固件类型标志所标识的固件。
具体的，若固件类型标志为FPGA，则确定将程序体写入FPGA。若固件类型标志为MCU，则确定将程序体写入MCU。
步骤609、清除光模块置忙，将寄存器置为准备状态。
图7为本发明光模块的固件升级装置一实施例的结构示意图，如图7所示。该固件升级装置，包括：获取模块71、确定模块72和存储模块73。其中，
获取模块71，用于获取固件升级包，所述固件升级包包括程序头和程序体，所述程序头包括标识升级固件类型的信息，所述程序体包括用于升级固件的更新信息；
确定模块72，用于根据所述固件升级包的程序头，确定升级的固件类型，所述固件类型至少包括现场可编程门阵列FPGA或微控制单元MCU；
存储模块73，用于根据所述固件类型，将所述程序体存储在与所确定的升级的固件类型对应的存储介质中。
在本实施例中，获取固件升级包，所述固件升级包包括程序头和程序体，所述程序头包括标识升级固件类型的信息，所述程序体包括用于升级固件的更新信息；根据所述固件升级包的程序头，确定升级的固件类型，所述固件类型至少包括现场可编程门阵列FPGA或微控制单元MCU；根据所述固件类型，将所述程序体存储在与确定的升级所述程序头标识的固件类型对应的存储介质中。实现了将不同固件类型的程序体存储在与该固件类型对应的存储介质中，从而可以在存储介质中存储多个版本的程序体，以使光模块正常工作，进而提高了光模块的工作效率。
需要说明的是，所述程序头，还包括以下任意一项或其组合：
程序头检验和、程序体标识、程序头长度、程序体长度、程序体检验和、编译时间、或程序版本号。
进一步的，在上述实施例的基础上，所述确定模块72，还用于根据存储介质中各存储区的运行信息，确定当前运行的FPGA更新信息存储在第一存储区，所述存储介质至少包括第一存储区和第二存储区，所述存储介质通过MCU与所述FPGA连接，所述各存储区存储不同版本的FPGA更新信息；确定将所述第一FPGA更新信息存储到第二存储区中。
更进一步的，在上述实施例的基础上，所述确定模块72，还用于根据存储介质中各存储区的运行信息和提交信息，确定所述第二存储区，所述第二存储区包括向FPGA加载的第一FPGA更新信息，所述运行信息包括是否能够在所述FPGA运行的信息，所述提交信息包括是否将FPGA更新信息的全部信息存储到存储介质的信息；向所述FPGA加载所述第一FPGA更新信息。
在本实施例中，所述存储区包括信息区和文件存储区，所述文件存储区存储FPGA更新信息，所述信息区存储运行信息和提交信息。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种光模块的固件升级方法，其特征在于，包括：
获取固件升级包，所述固件升级包包括程序头和程序体，所述程序头包括标识升级固件类型的信息，所述程序体包括用于升级固件的更新信息；
根据所述固件升级包的程序头，确定升级的固件类型，所述固件类型至少包括现场可编程门阵列FPGA或微控制单元MCU；
根据所述固件类型，将所述程序体存储在与所确定的升级的固件类型对应的存储介质中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述程序头，还包括以下任意一项或其组合：
程序头检验和、程序体标识、程序头长度、程序体长度、程序体检验和、编译时间、或程序版本号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述固件升级包的程序头，所确定的升级的固件类型为FPGA；所述程序体包括第一FPGA更新信息；
所述根据所述固件类型，将所述程序体存储在与所确定的升级的固件类型对应的存储介质中，包括：
根据存储介质中各存储区的运行信息，确定当前运行的FPGA更新信息存储在第一存储区，所述存储介质至少包括第一存储区和第二存储区，所述存储介质通过MCU与所述FPGA连接，所述各存储区存储不同版本的FPGA更新信息；
确定将所述第一FPGA更新信息存储到第二存储区中。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述获取固件升级包之后，还包括：
根据存储介质中各存储区的运行信息和提交信息，确定所述第二存储区，所述第二存储区包括向FPGA加载的第一FPGA更新信息，所述运行信息包括是否能够在所述FPGA运行的信息，所述提交信息包括是否将FPGA更新信息的全部信息存储到存储介质的信息；
向所述FPGA加载所述第一FPGA更新信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述存储区包括信息区和文件存储区，所述文件存储区存储FPGA更新信息，所述信息区存储运行信息和提交信息。
6.一种光模块的固件升级装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取固件升级包，所述固件升级包包括程序头和程序体，所述程序头包括标识升级固件类型的信息，所述程序体包括用于升级固件的更新信息；
确定模块，用于根据所述固件升级包的程序头，确定升级的固件类型，所述固件类型至少包括现场可编程门阵列FPGA或微控制单元MCU；
存储模块，用于根据所述固件类型，将所述程序体存储在与所确定的升级的固件类型对应的存储介质中。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述程序头，还包括以下任意一项或其组合：
程序头检验和、程序体标识、程序头长度、程序体长度、程序体检验和、编译时间、或程序版本号。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块，还用于根据存储介质中各存储区的运行信息，确定当前运行的FPGA更新信息存储在第一存储区，所述存储介质至少包括第一存储区和第二存储区，所述存储介质通过MCU与所述FPGA连接，所述各存储区存储不同版本的FPGA更新信息；确定将所述第一FPGA更新信息存储到第二存储区中。
9.根据权利要求6-8任一项所述的装置，其特征在于，所述确定模块，还用于根据存储介质中各存储区的运行信息和提交信息，确定所述第二存储区，所述第二存储区包括向FPGA加载的第一FPGA更新信息，所述运行信息包括是否能够在所述FPGA运行的信息，所述提交信息包括是否将FPGA更新信息的全部信息存储到存储介质的信息；向所述FPGA加载所述第一FPGA更新信息。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述存储区包括信息区和文件存储区，所述文件存储区存储FPGA更新信息，所述信息区存储运行信息和提交信息。
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