CN107343057A - 一种ip地址灵活可变的c6678以太网加载方法 - Google Patents

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张象羽
姜成成
李宠
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Abstract

本发明提供了一种IP地址灵活可变的C6678以太网加载方法，涉及信息处理技术领域。所述方法包括上位机通过网络抓包方式提取由所述C6678发送来的BOOT包中的C6678的MAC地址，之后，模拟生成arp应答包，所述arp应答包内包含待设置的所述C6678的IP地址，并将设置后的IP地址与所述C6678的MAC地址建立动态对应关系，最后以广播的方式将IP地址通知对应的C6678，从而能够将加载映像文件通过网络UDP协议发送给所述C6678。根据此方法，采用动态方式配置arp池，每个IP有老化时间，变更板卡或修改IP后可以及时产生有效的arp解析地址，解决了现有技术中因IP地址冲突导致加载失败的情况出现。

Description

一种IP地址灵活可变的C6678以太网加载方法
技术领域
本发明涉及信息处理技术领域，具体涉及一种IP地址灵活可变的C6678以太网加载方法。
背景技术
美国德州仪器(Texas Instruments，简称TI)公司的TMS320C6678(简称为C6678)是2014年后国内嵌入式高性能计算领域使用较广泛的多核数字信号处理器(DSP)芯片。
TI公司的手册SPRUGY5B《KeyStone Architecture Bootloader User Guide》，June 2012中提及C6678有多种加载方式，可通过JTAG(调试用测试接口)、Ethernet(以太网，简称ETH)、PCIe(PCI Express总线)、SRIO(高速串行总线)、SPI(串行外设接口)、I2C(两线式串行总线)等接口来加载软件。TI公司在C6678中集成了RBL(ROM Boot Loader，内置加载核)，可以根据外部的输入选择进入相应的加载模式，接收并执行应用软件代码。
其中，TI提供了两种以太网加载方式：
1)一种基于UDP传输协议
具体见多核开发包MCSDK中tools\boot_loader\examples\ethernet。
过程如图1所示，DSP上电或复位后向PC发送BOOTP加载请求包，用于声明DSP的MAC地址；PC收到BOOTP后，通过arp–s指令在ARP地址解析池中添加DSPMAC和IP的对应关系；把DSP的加载映像通过网口UDP协议发送给DSP。
这种方式，有几个问题：
a)需要在PC机上人工观察是否有BOOTP包；
b)需要用管理员权限来调用arp-s指令；
c)arp-s指令添加的是静态地址，不会老化，当变更板卡或修改IP后，会引发地址冲突，导致加载失败。
2)另一种基于TFTP(琐碎文件传输)协议
具体见多核开发包MCSDK中tools\boot_loader\ibl。
过程如图2所示，PC机需要启动TFTP服务，DSP上电或复位后向PC要求传输某一指定IP地址的文件，当确定有文件时，则把该文件传输到DSP中。
这种方式，也存在一些问题；
a)DSP的IP地址是烧录在I2C总线接口的EEPROM中，也就是固定的，要更改IP地址必须使用JTAG仿真器重新烧录EEPROM，非常不方便；
b)可以看出，这种方式是由DSP来主导的，上位机不能控制DSP的具体加载过程。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种IP地址灵活可变的C6678以太网加载方法，由上位机控制DSP的加载过程，使IP地址随时可变，且无需JTAG仿真器，也无需管理员权限。
本发明IP地址灵活可变的C6678以太网加载方法，主要包括以下步骤：
步骤一、连接所述C6678与上位机；
步骤二、将所述C6678的加载方式设置为以太网加载；
步骤三、对C6678上电或复位；
步骤四、所述上位机通过网络抓包方式提取由所述C6678发送来的BOOT包中的C6678的MAC地址；
步骤五、模拟生成arp应答包，所述arp应答包包含待设置的所述C6678的IP地址，并将设置后的IP地址与所述C6678的MAC地址建立动态对应关系；
步骤六、将所述arp应答包以广播的方式发送给C6678；
步骤七、上位机将加载映像文件通过网络UDP协议发送给所述C6678。
优选的是，所述网络抓包采用WinPcap函数库实现。
优选的是，所述arp应答包采用WinPcap函数库实现。
优选的是，重复步骤四-步骤七，直至阵列中的所有C6678都加载完成。
优选的是，采用多线程方式，按照步骤步骤四-步骤七，完成阵列中的所有C6678的加载。
本发明的优点：
1)加载速度快
上位机可以采用多线程方式充分利用千兆以太网的传输带宽，多个DSP同时加载，如同时加载12片DSP，耗时不超过3秒。
2)IP地址设置灵活
上位机采用动态方式配置arp池，每个IP有老化时间，变更板卡或修改IP后可以及时产生有效的arp解析地址。
3)无需JTAG仿真器
变更IP地址等完全不需要JTAG仿真器，方便使用。
本发明可适用于使用TMS320C6678DSP的嵌入式信息处理系统中，如航空、航天、船舶、通信、软件无线电、人工智能等领域。
附图说明
图1为本发明IP地址灵活可变的C6678以太网加载方法的一优选实施例的流程图。
图2为本发明图1所示实施例的C6678与上位机交互示意图。
具体实施例
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
本发明是在基于UDP协议的以太网加载方式的基础上增加了BOOTP等待、arp动态配置等措施，使之更加稳定和便于使用。
采取的具体措施如下：
1)BOOTP等待
原方法需要人工观察是否有BOOTP，现通过网络抓包实现自动等待。
2)arp地址解析动态配置
原方法是使用管理员权限调用arp添加静态地址，现改为通过模拟网络arp应答来实现arp地址解析的动态配置。
图1为本发明IP地址灵活可变的C6678以太网加载方法的一优选实施例的流程图，主要包括以下步骤：
步骤一、连接所述C6678与上位机；
步骤二、将所述C6678的加载方式设置为以太网加载；
步骤三、对C6678上电或复位；
步骤四、所述上位机通过网络抓包方式提取由所述C6678发送来的BOOT包中的C6678的MAC地址；
步骤五、模拟生成arp应答包，所述arp应答包包含待设置的所述C6678的IP地址，并将设置后的IP地址与所述C6678的MAC地址建立动态对应关系；
步骤六、将所述arp应答包以广播的方式发送给C6678；
步骤七、上位机将加载映像文件通过网络UDP协议发送给所述C6678。
本实施例中，步骤一通过网线连接上位机与C6678，利用千兆以太网的传输带宽，对多核数字信号处理器(DSP)芯片C6678(包含由其构成的DSP阵列)进行映像文件的加载，耗时不超过三秒。步骤三-步骤七给出了C6678与上位机的交互示意图，如图2所示，对C6678上电或复位后，C6678将通过网络直接向上位机发送BOOT包，之后，上位机监视是否有BOOT包，当发现时自动从中提取出C6678的MAC地址。
在收到BOOT包的网卡上，用软件模拟一个arp应答包，该arp应答包包含了要设置的DSP的IP地址，从而在上位机的arp地址解析池里建立MAC地址和IP的动态对应关系。之后将该arp应答包以广播的形式发送给内网的若干DSP，即将IP地址与DSP的MAC地址进行了绑定。
本实施例中，动态地址有2分钟的老化时间，且可以随时修改，上位机采用动态方式配置arp池，每个IP有老化时间，变更板卡或修改IP后可以及时产生有效的arp解析地址，有效解决了背景技术中“通过arp-s指令添加的静态地址因不会老化等原因致使变更板卡或修改IP后引发地址冲突、导致加载失败”的缺陷。
需要说明的是，可以采用多种方式实现网络抓包及arp应答包，本实施例优选为均采用WinPcap函数库来实现。
本实施例中，对于存在若干C6678的DSP阵列进行映像文件加载时，可以重复步骤四-步骤七，直至阵列中的所有C6678都加载完成。也可以采用多线程方式，按照步骤步骤四-步骤七，完成阵列中的所有C6678的加载。
本发明的优点：
1)加载速度快
上位机可以采用多线程方式充分利用千兆以太网的传输带宽，多个DSP同时加载，如同时加载12片DSP，耗时不超过3秒。
2)IP地址设置灵活
上位机采用动态方式配置arp池，每个IP有老化时间，变更板卡或修改IP后可以及时产生有效的arp解析地址。
3)无需JTAG仿真器
变更IP地址等完全不需要JTAG仿真器，方便使用。
本发明可适用于使用TMS320C6678DSP的嵌入式信息处理系统中，如航空、航天、船舶、通信、软件无线电、人工智能等领域。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种IP地址灵活可变的C6678以太网加载方法，其特征在于，包括：
步骤一、连接所述C6678与上位机；
步骤二、将所述C6678的加载方式设置为以太网加载；
步骤三、对C6678上电或复位；
步骤四、所述上位机通过网络抓包方式提取由所述C6678发送来的BOOT包中的C6678的MAC地址；
步骤五、模拟生成arp应答包，所述arp应答包包含待设置的所述C6678的IP地址，并将设置后的IP地址与所述C6678的MAC地址建立动态对应关系；
步骤六、将所述arp应答包以广播的方式发送给C6678；
步骤七、上位机将加载映像文件通过网络UDP协议发送给所述C6678。
2.如权利要求1所述的IP地址灵活可变的C6678以太网加载方法，其特征在于，所述网络抓包采用WinPcap函数库实现。
3.如权利要求1所述的IP地址灵活可变的C6678以太网加载方法，其特征在于，所述arp应答包采用WinPcap函数库实现。
4.如权利要求1所述的IP地址灵活可变的C6678以太网加载方法，其特征在于，重复步骤四-步骤七，直至阵列中的所有C6678都加载完成。
5.如权利要求1所述的IP地址灵活可变的C6678以太网加载方法，其特征在于，采用多线程方式，按照步骤步骤四-步骤七，完成阵列中的所有C6678的加载。
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