CN107844305A - 嵌入式设备的软件升级方法及嵌入式设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及软件升级领域，公开了一种嵌入式设备的软件升级方法及嵌入式设备。本发明中，一种嵌入式设备的软件升级方法包括：嵌入式设备通过串口与上位机建立通信连接；从所述上位机上下载升级包；在所述下载升级包时，识别所述升级包中的文件，获得所述文件的存储类型；根据所述文件的存储类型，将所述文件存储到对应的存储地址上。通过本发明提供的一种嵌入式设备的软件升级方法及嵌入式设备，解决了嵌入式设备的软件在进行升级时，需要使用专用的升级软件，导致系统升级成本高的问题。

Description

嵌入式设备的软件升级方法及嵌入式设备

技术领域

本发明涉及软件升级领域，特别涉及一种嵌入式设备的软件升级方法及嵌入式设备。

背景技术

随着智能办公、智能家居技术的日益成熟，智能设备底层使用的操作系统也日益多样化。嵌入式操作系统由于其系统内核小、专用性强、实时性高等特点更好的适应了目前智能设备功能强大体积小的趋势，因此嵌入式设备的软件升级方法也日趋多样化。

目前，嵌入式设备的软件升级方法基本都是通过特定软件和升级工具对软件进行升级，但是本发明人发现，这种升级方法，需要针对不同的平台开发不同的软件，软件繁杂，从而造成用户使用不便，系统升级成本高，并且升级效率不理想。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种嵌入式设备的软件升级方法及嵌入式设备，减少升级工具的开发成本，有效降低了系统的升级成本。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种嵌入式设备的软件升级方法，包括：嵌入式设备通过串口与上位机建立通信连接；从所述上位机上下载升级包；在所述下载升级包时，识别所述升级包中的文件，获得所述文件的存储类型；根据所述文件的存储类型，将所述文件存储到对应的存储地址上。

本发明的实施方式还提供了一种嵌入式设备，包括：建立模块，用于通过串口与上位机建立通信连接；下载模块，用于从所述上位机上下载升级包；识别模块，用于识别下载的所述升级包中的文件，获得所述文件的存储类型；存储模块，用于根据所述文件的存储类型，将所述文件存储到对应的存储地址上。

本发明实施方式相对于现有技术而言，利用串口通信下载升级包，并将获得的文件根据存储类型分解，然后存储到对应的地址，完成升级。使得在为嵌入式设备的软件进行升级时，可以利用通用的串口升级工具进行升级，不需要针对不同平台使用不同的升级软件，减少升级工具的开发成本，有效降低了系统的升级成本。

另外，嵌入式设备通过串口与上位机建立通信连接，具体包括：在接收到升级指令时，通过所述串口向所述上位机发送通信请求；在接收到通信响应时确定建立通信连接；其中，所述通信请求和所述通信响应中包含预先约定的同步字。通过利用预先约定的同步字建立通信连接，保证后续数据传输的准确。

另外，在所述从上位机上下载升级包前，还包括：删除所述嵌入式设备上的用户参数文件。在下载升级包前，通过将原本的用户参数文件删除，避免了现有的用户参数文件可能会导致升级出现问题或者成功升级后嵌入式系统在运行中出现问题。

另外，存储类型和所述存储地址之间，存在预设的映射关系。通过预设映射关系，保证存储类型和存储地址可以相互匹配。

另外，识别升级包中的文件，以及所述文件对应的存储地址中，利用所述升级包的包头识别所述升级包中的文件，以及所述文件对应的存储地址。通过在升级包中的包头设置升级包中文件类型，以及对应的存储地址，方便了对升级包中文件的存储。

另外，文件至少包括2个；其中，不同的文件对应不同的存储地址。通过对文件包中的文件分类，根据文件类型来设置对应的存储地址，有效避免了相同文件类型会占用多个存储地址的问题，节省了存储空间。

另外，在所述下载升级包时，如果接收到下载失败消息，则再次执行所述通过串口与上位机建立通信连接。在升级包下载失败后，通过重新连接串口与上位机，保证了嵌入式设备的串口与上位机之间能够一直保持正常通信。

另外，从上位机上下载升级包，具体包括：利用校验位加密法传输所述升级包。通过在文件中设置校验位，并在获取存储类型前对文件的校验位进行验证，只有在校验成功后，才从文件中获取存储类型，大大提高了获取到的存储类型的准确性，从而可以使文件存储到正确的存储地址上。

另外，从上位机上下载升级包，具体包括：显示所述上位机上的文件列表供用户选择；将用户选择的文件确定为所述升级包，并下载。通过提供一个文件列表供用户选择，实现了可以根据用户选择升级软件，使得操作更加灵活。

附图说明

图1是本发明第一实施方式一种嵌入式设备的软件升级方法的流程图；

图2是本发明第二实施方式一种嵌入式设备的软件升级方法的流程图；

图3是本发明第二实施方式一种嵌入式设备的软件升级方法中上位机与嵌入式设备的交互示意图；

图4是本发明第二实施方式一种嵌入式设备的软件升级方法中上位机与嵌入式设备的交互示意图；

图5是本发明第三实施方式一种嵌入式设备的软件升级方法的流程图；

图6是本发明第四实施方式一种嵌入式设备的结构框图；

图7是本发明第五实施方式一种嵌入式设备的结构框图。

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，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种嵌入式设备的软件升级方法，具体操作流程如图1所示。

在步骤101中，嵌入式设备通过串口与上位机建立通信连接。

具体的说，可以预先利用数据信号线连接嵌入式设备和上位机，嵌入式设备需要在接收到升级指令时，通过串口向上位机发送包含预先约定的同步字的通信请求；上位机收到请求后，会作出响应，嵌入式设备在接收到含有预先约定的同步字的通信响应时确定建立通信连接。

需要说明的是，预先约定的同步字是数据传输中的一个术语。它实际上是一个数字，这个数字可能是一个字节、两个字节，也可能是多个字节。比如本实施方式中利用“0xB5”作为预先约定的同步字，“0x5B”作为预先约定的同步字响应。

值得一提的是，嵌入式设备与上位机是采用通用的串口升级工具，将嵌入式设备与上位机建立通信连接，对应的串口升级工具，需要打开一个串口并设置一些参数，还需要有与嵌入式系统的软件相匹配的协议，如握手信号等与上位机的回应。本实施方式中的linux操作系统下的mtkdownd程序即包含了这些内容，至于其他操作系统如windows下的串口升级工具需要根据该串口升级协议进行开发。这个串口升级工具只要协议内容匹配，不受其他升级工具更改更换的影响。

还需要说明的是，在实际应用中，上位机可以为PC机、MCU(MicroControl Unit为控制单元)等，但并不局限于此，此处不再一一赘述。

在步骤102中，嵌入式设备从上位机上下载升级包。

具体的说，嵌入式设备从上位机上下载升级包时，可以列表显示上位机上所有的文件供用户选择；当用户对需要升级的文件进行勾选后，系统会将用户选择的文件确定为升级包，并开始下载。

另外，在下载升级包的同时，可以识别升级包中的文件，获得文件个数和文件的存储地址。由于下载的升级包的包头中可以存有文件的个数及对应的存储地址，因此可以将多个文件分别存储到对应的存储地址上。

比如说，如果ROM_VAVA代表的是3个文件，那么在升级时是根据预先设定的地址将ROM_VIVA中3个文件的各自数据写入对应的存储地址的。

在实际使用中，升级包中的文件个数至少可以包括2个，比如：只读文件、可读可写文件，当然还可以有其他多个文件，将多个需要进行升级的文件合并为一个文件，如ROM_VIVA作为串口升级文件。并在升级包的包头中携带好需要升级的文件个数，以及每个文件对应的存储地址。

在步骤103中，替换存储地址上的原有文件。

具体的说，嵌入式设备可以通过判断需要升级的文件的大小，如果小于原有文件，在存储时，升级数据无法完全覆盖原有文件，残留的原有文件将对升级后的文件产生冲突，所以需要先将原有文件删除，然后再将新下载的文件存储到对应的地址上；如果大于原有文件，在存储时升级文件将完全覆盖原有文件，所以原有文件也可以不删除，直接进行替换。

本实施方式中，通过利用串口通信下载升级包，并将获得的文件根据存储类型分解，然后存储到对应的地址，完成升级。使得在为嵌入式设备的软件进行升级时，可以利用通用的串口升级工具进行升级，不需要针对不同平台使用不同的升级软件，减少升级工具的开发成本，有效降低了系统的升级成本。

本发明的第二实施方式涉及一种嵌入式设备的软件升级方法。本实施方式在第一实施方式的基础上做了进一步改进，具体改进之处为：嵌入式设备在从上位机上下载升级包之前，先要删除嵌入式设备上的用户参数文件，具体操作流程如图2所示。

在步骤201中，嵌入式设备通过串口与上位机建立通信连接。

由于图2中的步骤201、与图1中的步骤101大致相同，旨在通过串口在嵌入式设备与上位机之间建立通信连接，这里不再赘述。

在步骤202中，删除嵌入式设备上的用户参数文件。

具体的说，用户参数文件是用户设备上原本存储的含有某些特定参数或数据的文件，在下载升级包前，为了避免用户参数文件中的参数值的对应错误和其他未知错误，需要先将嵌入式设备上原本的用户参数文件删除，从而避免升级过程出现异常。

在步骤203中，嵌入式设备从上位机上下载升级包。

具体的说，在本实施方式中，嵌入式设备下载的升级包中还包括校验位，在下载升级包时，需要先验证文件的校验位，如果校验失败，则丢弃该文件。

需要说明的是，在实际应用中，升级过程中会遇到两种异常错误类型，可恢复错误和不可恢复错误。由于嵌入式系统正常运行所需的所有软件部分是不能随意更改，如果随意更改，可能会发生不可恢复错误，甚至会导致嵌入式系统无法正常运行甚至报废，当发生不可恢复错误时，就必须重启嵌入式设备并重新升级。只有上报超时命令‘T’和校验位错误命令‘C’的错误状态是可恢复错误以外，其他都为不可恢复错误。

在步骤204中，替换存储地址上的原有文件。

由于图2中的步骤204与图1中的步骤103大致相同，旨在将嵌入式设备从上位机上下载的升级包中的文件替换掉存储地址上现有的文件，这里不再赘述。

因为，软件版本发布时，会同时生成串口升级包，如ROM_VIVA，该升级包包含了软件内容以及约定的升级所需命令字等；当嵌入式设备上的软件需要进行升级时，在发布的软件包里查找需要升级的串口文件如ROM_VIVA并下载即可，如果在升级时选择了其他文件，也可以进行下载升级，只是在升级过程中可能会出现错误，当然，也可以选择其他版本的ROM_VIVA文件，不过需要注意的是，选择其他版本的ROM_VIVA文件下载升级只有在该版本系统文件没有改变的规则的情况下才会正常升级，否则在升级过程中也会出现问题，或者bootloader部分的修改不会生效。因此，在选择需要升级的串口文件时最好选择对应的版本。

在下载升级包前，首先需要对上位机串口进行设置，如：每秒位数：115200，数据位为：8，奇偶校验为：无，停止位为：1，数据流控制为：无；然后，为嵌入式设备正常供电。做完上述准备工作后，对嵌入式设备进行复位操作，将上位机串口与嵌入式设备串口正确连接，建立通信。

更具体的说，在下载升级包时，识别升级包中的文件，获得文件个数及存储地址，将文件存储到对应的存储地址上。

下面针对上位机与嵌入式设备的交互过程进行说明，具体交互过程如图3所示。

在嵌入式设备与上位机建立通信连接后，首先进入预先约定的同步字检测阶段：

当嵌入式设备的bootloader(启动装载)程序启动后，嵌入式设备如果在100ms内接收到了预先约定的同步字0xB5，嵌入式设备将会回复一个0x5B，此时嵌入式设备就进入了升级模式。

如果嵌入式设备在100ms内，没有接收到预先约定的同步字0xB5，嵌入式设备将进入正常的启动模式。

为了确保嵌入式设备能够收到预先约定的同步字节0xB5，在实际应用中上位机可以从嵌入式设备供电之前就持续发送预先约定的同步字节0xB5，直到嵌入式设备有0x5B指令回应，并且，需要注意两个预先约定的同步字间隔时间应小于50毫秒。

在升级模式中，需要发送头信息(升级包的前面128字节)来判断是否需要擦除，具体说明如下：

命令字0x01表示MCU(Micro Control Unit微控制单元)不需要对嵌入式设备的用户参数文件进行擦除，而0x81则表示需要对嵌入式设备的用户参数文件进行擦除。在版本升级时，比如从B01升级到B02时，要选择对用户参数文件进行擦除。给客户的特殊版本，升级时不需要擦除用户参数文件。

在擦除过程中，会持续返回ASCII字符‘R’，即十六进制的0x52，表示嵌入式设备正在擦除内部Flash，需要注意，在执行该步骤的过程中两个字符应间隔30毫秒左右，最大超时时间为1秒。

擦除结束后，会返回指令0x02。

升级ROM_VIVA文件到模块端，该帧主要包括4个部分，具体可以参照图4：它们是帧头(0x03)，3字节的帧数据长度(最大值不能超过模块返回的设定地址及擦除空间回应0x02指令中的文件序号错误N)，以及1字节的序列号，数据域以及4字节的数据校验位。校验位的计算方法为：将数据域的所有字节相加得到的一个4字节值就是校验值。

通过上述交互过程，不需使用专用的升级软件，在实际应用中即可实现嵌入式设备的软件升级，有效降低了系统的升级成本，方便操作，在实际应用中，嵌入式设备的软件升级方法还可以制作为可执行文件，当用户需要对嵌入式设备上的软件进行升级时，可以直接运行可执行文件，大大方便了用户操作。

本发明的第三实施方式涉及一种嵌入式设备的软件升级方法。本实施方式在第二实施方式的基础上做了进一步改进，具体改进之处为：嵌入式设备在从上位机上下载升级包后，需要检测是否收到下载失败消息，具体操作流程如图5所示。

在步骤501中，嵌入式设备通过串口与上位机建立通信连接。

在步骤502中，删除嵌入式设备上的用户参数文件。

在步骤503中，嵌入式设备从上位机上下载升级包。

由于图5中的步骤501至步骤503与图2中的步骤201至步骤203大致相同，旨在通过串口在嵌入式设备与上位机之间建立通信连接，并在下载升级包前将用户参数文件删除，将经过校验成功的升级包的包头进行分解，得到升级包中的文件个数及存储地址，然后将文件存储到对应的地址，完成升级，这里不再赘述。

在步骤504中，嵌入式设备是否接收到下载失败消息。

具体的说，在嵌入式设备从上位机上下载升级包时，需要检测是否接收到下载失败的信息，如果没有接收到下载失败的信息，说明升级包下载成功，进入步骤505；如果接收到了下载失败的信息，说明在下载升级包的过程中，嵌入式设备与上位机之间的通信连接断开了，需要返回步骤501重新建立嵌入式设备与上位机之间的通信连接，从而保证了嵌入式设备与上位机之间的通信可以长连接。

在步骤505中，替换存储地址上的原有文件。

由于图5中的步骤505与图2中的步骤204大致相同，旨在将嵌入式设备从上位机上下载的升级包中的文件替换掉存储地址上现有的文件，这里不再赘述。

本实施方式中，在嵌入式设备从上位机上下载升级包时，通过监测下载失败消息，从而有效保证了嵌入式设备与上位机之间能够一直保持正常通信，升级包可以下载成功，从而完成升级。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第四实施方式涉及一种嵌入式设备，具体结构如图6所示。

嵌入式设备600包括：建立模块601、下载模块602、识别模块603、存储模块604。

建立模块601，用于通过串口与上位机建立通信连接。

下载模块602，用于从上位机上下载升级包。

识别模块603，用于识别下载的升级包中的文件，获得文件个数及文件存储地址。

存储模块604，用于根据文件类型，将文件存储到对应的存储地址上。

通过本实施方式提供的嵌入式设备，在建立模块601中通过串口将嵌入式设备与上位机建立通信连接，并通过下载模块602对升级包进行下载，在下载过程中通过识别模块603将获得的升级包的包头进行分解，获取升级包中文件个数及存储地址，然后传输给存储模块604进行存储。使得在为嵌入式设备的软件进行升级时，可以直接进行升级，从而避免了使用专用的升级软件，有效降低了系统的升级成本。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施方式，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本发明第五实施方式涉及一种嵌入式设备。本实施方式在第四实施方式的基础上做了进一步改进，具体改进之处为：在建立模块和下载模块之间增加了删除模块，具体结构如图7所示。

嵌入式设备600包括：建立模块601、下载模块602、识别模块603、存储模块604、删除模块605。

建立模块601，用于通过串口与上位机建立通信连接。

下载模块602，用于从上位机上下载升级包。

需要说明的是，嵌入式设备通过建立模块601建立与上位机的通信连接后，如果用户参数文件不需要删除，则直接通过下载模块602从上位机上下载升级包；如果用户参数文件需要删除，则进入删除模块605，将用户参数文件删除，然后进入下载模块602从上位机上下载升级包。

识别模块603，用于识别下载的升级包中的文件，获得文件个数及存储地址。

存储模块604，用于根据文件类型，将文件存储到对应的存储地址上。

删除模块605，用于删除嵌入式设备上的系统文件；

通过本实施方式提供的嵌入式设备，在建立模块601中通过串口将嵌入式设备与上位机建立通信连接后，根据实际情况决定是否需要删除模块605删除用户参数文件，如果用户参数文件不需要删除，则直接通过下载模块602从上位机上下载升级包；如果用户参数文件需要删除，则进入删除模块605，将用户参数文件删除，然后进入下载模块602从上位机上下载升级包，在下载过程中通过识别模块603将获得的文件个数及存储地址，然后传输给存储模块604进行存储。使得在为嵌入式设备的软件进行升级时，可以直接进行升级，从而避免了使用专用的升级软件，有效降低了系统的升级成本，并且提高了更新效率。

由于第二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

本领域技术人员可以理解实现上述实施方式方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种嵌入式设备的软件升级方法，其特征在于，包括：

嵌入式设备通过串口与上位机建立通信连接；

从所述上位机上下载升级包；

在所述下载升级包时，识别所述升级包中的文件，以及所述文件对应的存储地址；

利用所述文件，替换所对应存储地址上的原有文件。

2.根据权利要求1所述的嵌入式设备的软件升级方法，其特征在于，所述嵌入式设备通过串口与上位机建立通信连接，具体包括：

在接收到升级指令时，通过所述串口向所述上位机发送通信请求；

在接收到通信响应时确定建立通信连接；其中，所述通信请求和所述通信响应中包含预先约定的同步字。

3.根据权利要求1所述的嵌入式设备的软件升级方法，其特征在于，在所述从上位机上下载升级包前，还包括：删除所述嵌入式设备上的用户参数文件。

4.根据权利要求1所述的嵌入式设备的软件升级方法，其特征在于，所述识别升级包中的文件，以及所述文件对应的存储地址中，利用所述升级包的包头识别所述升级包中的文件，以及所述文件对应的存储地址。

5.根据权利要求1所述的嵌入式设备的软件升级方法，其特征在于，所述文件至少包括2个；其中，不同的文件对应不同的存储地址。

6.根据权利要求1所述的嵌入式设备的软件升级方法，其特征在于，还包括：

在所述下载升级包时，如果接收到下载失败消息，则再次执行所述通过串口与上位机建立通信连接。

7.根据权利要求1所述的嵌入式设备的软件升级方法，其特征在于，所述从上位机上下载升级包，具体包括：利用校验位加密法传输所述升级包。

8.根据权利要求1所述的嵌入式设备的软件升级方法，其特征在于，所述从上位机上下载升级包，具体包括：

显示所述上位机上的文件列表供用户选择；

将用户选择的文件确定为所述升级包，并下载。

9.一种嵌入式设备，其特征在于，包括：

建立模块，用于通过串口与上位机建立通信连接；

下载模块，用于从所述上位机上下载升级包；

识别模块，用于识别下载的所述升级包中的文件，以及所述文件对应的存储地址；

升级模块，用于利用所述文件，替换所对应的存储地址上的原有文件。

10.根据权利要求9所述的嵌入式设备，其特征在于，还包括：

删除模块，用于删除所述嵌入式设备上的用户参数文件；

所述下载模块，还用于在所述删除模块删除所述嵌入式设备上的用户参数文件后，从所述上位机上下载升级包。