CN109582341A - 一种机车信号车载系统设备的主机系统及其程序变更方法 - Google Patents
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Abstract
一种机车信号车载系统设备的主机系统及其程序变更方法,属于铁路信号领域。现有的机车信号车载系统设备主机程序变更方法操作繁琐,存在故障风险和影响铁路运行安全性的问题。本发明方法,将机车信号车载系统设备主机内记录板和主机板的CPU内部FLASH都划分为应用程序区和烧写程序区;主机在运行过程中,其它外部设备通过串行通信总线与需要变更程序的CPU建立直接通信或间接通信,并向其发送新的应用程序,CPU接收并将新的程序存至存储区,程序跳转到烧写程序区执行,烧写程序区存储的烧写程序将应用程序区的原应用程序擦除,并将新的应用程序烧写到应用程序区。本发明操作方便快捷,可靠性好,提高机车运行安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种机车信号车载系统设备的主机系统及其主机系统程序更新方法,特别涉及一种机车信号车载系统设备及其系统的在线程序变更方法。
背景技术
机车信号车载系统设备在现场运用过程中,根据现场运用条件的变化,或根据客户要求,需要对主机内应用程序进行变更。目前,对主机内应用程序的变更方法为:
机车入库后,机车信号车载系统设备维护人员进入机车,将机车信号车载系统设备断电后,把需要变更程序的记录板或者主机板从主机内拆卸下来,带至室内;在室内,由专业技术人员通过计算机中安装的程序烧写工具对板件进行新应用程序烧写;烧写完成后,由维护人员将板件带至机车,再安装到主机内。
上述程序变更方法繁琐,给现场操作人员带来极大不便,需要多次往返设备安装机车和室内,消耗人力物力,增加设备维护成本。而且拆卸设备也给设备运用带了故障风险,影响铁路运行安全。
因此,研究一种方便快捷可靠的机车信号车载系统设备在线程序变更方法十分必要。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的机车信号车载系统设备主机程序变更方法操作繁琐,存在故障风险和影响铁路运行安全性的问题,而提出一种机车信号车载系统设备主机程序变更方法。
一种用于机车信号车载系统设备主机系统,所述的设备主机系统上的板卡包括记录板和主机板,记录板和主机板都设有CPU和串行通信总线,记录板和主机板的CPU FLASH区分别划分为两个无地址重叠的独立区域:烧写程序区和应用程序区;记录板和主机板之间通过串行通信总线连通;记录板上的CPU和主机板上的CPU分别通过串行通信总线获得应用程序;
其中,
烧写程序区用于存储烧写程序,利用烧写程序擦除应用程序区的原应用程序,并将缓存的新的应用程序烧写到应用程序区;
应用程序区用于存储并执行CPU所需功能的应用程序;
串行通信总线用于在记录板和主机板的CPU之间建立通信;以及将其他外部设备与需要变更程序的CPU之间建立通信,并向其发送新的应用程序。
一种机车信号车载系统设备主机系统的程序变更方法,所述方法包括以下步骤:
步骤一、将机车信号车载系统设备主机内记录板和主机板的CPU FLASH区分别划分为无地址重叠的独立区域,包括应用程序区和烧写程序区,并在应用程序区固化应用程序、在烧写程序区固化烧写程序;其中,
应用程序具有存储并执行CPU所需功能的应用程序;
烧写程序区用于存储烧写程序,利用烧写程序擦除应用程序区的原应用程序,并将缓存的新的应用程序烧写到应用程序区;
串行通信总线用于在记录板和主机板的CPU之间建立通信;以及将其他外部设备与需要变更程序的CPU之间建立通信,并向其发送新的应用程序;
步骤二、机车信号车载系统设备主机在运行过程中,当需要对记录板或主机板变更程序时,其它外部设备通过串行通信总线与需要变更程序的CPU建立直接通信或间接通信,并向其发送新的应用程序;
其中,
直接通信为其它设备通过串行通信总线与需要变更程序的CPU直接建立通信;
间接通信为其它设备未通过串行通信总线与需要变更程序的CPU建立直接通信时,经由建立直接通信的CPU的FLASH区中的烧写程序区或应用程序区之一接收并转发数据之后建立通信;
步骤三、需要变更程序的CPU的应用程序接收新的应用程序并缓存至本CPU的存储区,然后程序跳转到烧写程序区执行,烧写程序区存储的烧写程序将应用程序区的原应用程序擦除,并将缓存的新的应用程序烧写到应用程序区;或者,需要变更程序的CPU的烧写程序区接收新的应用程序并缓存至本CPU的存储区,然后烧写程序将应用程序区的原应用程序擦除,并将缓存的新的应用程序烧写到应用程序区;
步骤四、应用程序区执行变更后的CPU所需功能的应用程序。
本发明的有益效果为:
发明提出了一种机车信号车载系统设备在线程序变更方法,即记录板和主机板程序的在线变更方法。包括以下步骤:
设备在出厂时,将具有不同功能的记录板和主机板CPU的内部FLASH划分为两个无地址重叠的独立区域,分别为应用程序区和烧写程序区,并在两个区域中分别固化应用程序和烧写程序。应用程序包含接收所在CPU需要的新应用程序以进行程序变更,或接收所在CPU不需要的新应用程序以转发给需要此应用程序的其他CPU的功能,烧写程序可将应用程序区的原应用程序擦除并固化新接收到应用程序。
设备在现场运行过程中,其它设备通过主机串行通信总线与需要变更程序的CPU直接或间接建立通信,并向其发送新的应用程序。
需要变更程序的CPU接收新的应用程序并缓存至本CPU的存储区,跳转到烧写程序区。烧写程序将应用程序区擦除,并将缓存的新的应用程序烧写到应用程序区。
1)机车信号车载系统设备主机不需要断电,也不用将需要变更程序的板件从主机内拆卸,避免了拆卸带来的故障风险,操作方便快捷,可靠性好,提高机车运行安全性。
2)升级方式多样,需要程序变更时不需要计算机,只需使用其它设备连接主机的串行通信总线即可。所述的其它设备可以是U盘,也可以是专门的程序变更设备,也可以是机车信号远程监测系统的数据终端单元。
3)无需专业技术人员就可进行程序变更工作,节省了维护成本,将现场设备维护效率提高90-95%。
附图说明
图1为本发明涉及的机车信号车载系统主机CPU FLASH区划分框图;
图2为本发明涉及的外部设备与CPU建立通信并发送数据流程图;
图3为本发明涉及的外部设备与机车信号车载系统主机板CPU间接通信进行主机升级流程图;
图4为本发明涉及的外部设备与各电路板直接通信进行升级流程图;
图5为本发明涉及的机车信号车载系统主机程序远程变更流程图;
图6为本发明涉及的应用程序流程图;
图7为本发明涉及的烧写程序流程图。
具体实施方式
具体实施方式一:
本实施方式的一种用于机车信号车载系统设备主机系统,所述的设备主机系统上的板卡包括记录板和主机板,记录板和主机板都设有CPU和串行通信总线,记录板和主机板的CPU FLASH区分别划分为两个无地址重叠的独立区域:烧写程序区和应用程序区;记录板和主机板之间通过串行通信总线连通;记录板上的CPU和主机板上的CPU分别通过串行通信总线获得应用程序;
其中,
烧写程序区用于存储烧写程序,利用烧写程序擦除应用程序区的原应用程序,并将缓存的新的应用程序烧写到应用程序区;
应用程序区用于存储并执行CPU所需功能的应用程序;
串行通信总线用于在记录板和主机板的CPU之间建立通信;以及将其他外部设备与需要变更程序的CPU之间建立通信,并向其发送新的应用程序。
具体实施方式二:
与具体实施方式一不同的是,本实施方式的一种用于机车信号车载系统设备主机系统,所述的记录板上的CPU和主机板上的CPU都选用数字信号处理器DSP。
具体实施方式三:
与具体实施方式二不同的是,本实施方式的一种用于机车信号车载系统设备主机系统,所述的烧写程序区还用于接收和转发新的应用程序。
具体实施方式四:
与具体实施方式二不同的是,本实施方式的一种用于机车信号车载系统设备主机系统,所述的应用程序区还用于接收和转发新的应用程序,实现应用程序区接收所在CPU需要的新应用程序以执行程序变更,或接收所在CPU不需要的新应用程序以转发给需要此应用程序的其他CPU。
具体实施方式五:
本实施方式的一种机车信号车载系统设备主机系统的程序变更方法,所述方法包括以下步骤:
步骤一、将机车信号车载系统设备主机内记录板和主机板的CPU FLASH区分别划分为无地址重叠的独立区域,包括应用程序区和烧写程序区,并在应用程序区固化应用程序、在烧写程序区固化烧写程序;记录板和主机板的功能不同,有时两块板都需要程序变更,有时只是一块板需要程序变更,其中,
应用程序具有存储并执行CPU所需功能的应用程序;
烧写程序区用于存储烧写程序,利用烧写程序擦除应用程序区的原应用程序,并将缓存的新的应用程序烧写到应用程序区;机车信号车载系统主机CPU FLASH区划分框图如图1所示;
串行通信总线用于在记录板和主机板的CPU之间建立通信;以及将其他外部设备与需要变更程序的CPU之间建立通信,并向其发送新的应用程序;
步骤二、机车信号车载系统设备主机在运行过程中,当需要对记录板或主机板变更程序时,其它外部设备通过串行通信总线与需要变更程序的CPU建立直接通信或间接通信,并向其发送新的应用程序;
其中,
直接通信为其它设备通过串行通信总线与需要变更程序的CPU直接建立通信;
间接通信为其它设备未通过串行通信总线与需要变更程序的CPU建立直接通信时,经由建立直接通信的CPU的FLASH区中的烧写程序区或应用程序区之一接收并转发数据之后建立通信;
步骤三、需要变更程序的CPU的应用程序接收新的应用程序并缓存至本CPU的存储区,然后程序跳转到烧写程序区执行,烧写程序区存储的烧写程序将应用程序区的原应用程序擦除,并将缓存的新的应用程序烧写到应用程序区;或者,需要变更程序的CPU的烧写程序区接收新的应用程序并缓存至本CPU的存储区,然后烧写程序将应用程序区的原应用程序擦除,并将缓存的新的应用程序烧写到应用程序区;如图2所示为外部设备与CPU建立通信并发送数据流程图;
步骤四、应用程序区执行变更后的CPU所需功能的应用程序。
具体实施方式六:
与具体实施方式五不同的是,本实施方式的一种机车信号车载系统设备的主机系统程序变更方法,所述的机车信号车载系统设备主机内的记录板上的CPU和主机板上的CPU都选用数字信号处理器DSP,能够实现复杂的控制算法。
具体实施方式七:
与具体实施方式六不同的是,本实施方式的一种机车信号车载系统设备的主机系统程序变更方法,所述步骤一的应用程序区固化应用程序、在烧写程序区固化烧写程序,当应用程序和烧写程序首次在应用程序区和烧写程序区的进行相应的固化时,是由上位机的程序开发软件编译产生的,并由上位机的程序开发软件使用仿真器固化至相应区域;
所述的应用程序区与烧写程序区的地址数据链接文件配置要保持一致,不能产生地址冲突;同时,应用程序和烧写程序的跳转地址应分别配置正确。
所述的应用程序与烧写程序的程序开发软件是通过CCS软件编译生成的。
具体实施方式八:
与具体实施方式七不同的是,本实施方式的一种机车信号车载系统设备的主机系统程序变更方法,所述的外部设备为U盘、程序变更专用设备或机车信号远程监测系统的数据终端单元中的一种。
实施例1:
此实施例的外部设备为U盘,通过记录板USB接口与记录板CPU建立直接通信连接,将记录板的CPU升级程序发送给记录板,用于记录板自身升级;或U盘将主机板的CPU升级程序发送给记录板,记录板再将升级程序数据转发给主机板,这样,U盘就通过记录板的通信接口与需要变更程序的主机板CPU建立了间接通信连接。如图3所示为外部设备与机车信号车载系统主机板CPU间接通信进行主机升级流程图。
实施例2:
利用机车信号车载系统主机外部的CAN通信接口与主机内部的具有CPU的记录板和主机板这两种电路板的直接连接关系,则,其它外部设备连接主机的记录板或主机板的CAN通信接口,即可与记录板或主机板直接建立通信连接,这样,新的应用程序直接发送给需要升级的电路板。根据外部设备发送到CAN通信接口上的的数据,记录板、主机板判断是否升级。若不需要升级,则继续执行原应用程序;若需要升级,则接收新应用程序的代码,用于设备主机程序变更。外部设备与各电路板直接通信进行升级流程图如图4所示。
实施例3:
采用远程方式进行主程序升级。上位机通过无线网络与机车信号车载系统设备主机内的记录板建立直接通信连接或与主机板建立间接通信连接,接收上位机发来的新应用程序,完成升级。机车信号车载系统主机程序远程变更流程图如图5所示。
其中,应用程序流程图如图6所示。其功能为:
(1)从外部设备接收新应用程序并校验
与外部设备建立直接或间接通信连接,接收新应用程序并保存。同时,需校验接收数据是否准确。
(2)跳转至烧写程序入口
代码接收完毕后,由应用程序区跳转至烧写程序区,开始运行烧写程序。
烧写程序流程图如图7所示。其功能为:
(1)擦除及烧写程序代码
擦除应用程序区的所有数据,将之前外保存的新应用程序数据固化至应用程序区。
(2)跳转至应用程序入口
新应用程序数据固化完成后,由烧写程序跳转至应用程序入口,重新运行应用程序。
本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于机车信号车载系统设备主机系统,其特征在于:所述的设备主机系统上的板卡包括记录板和主机板,记录板和主机板都设有CPU和串行通信总线,记录板和主机板的CPU FLASH区分别划分为两个无地址重叠的独立区域:烧写程序区和应用程序区;记录板和主机板之间通过串行通信总线连通;记录板上的CPU和主机板上的CPU分别通过串行通信总线获得应用程序;
其中,
烧写程序区用于存储烧写程序,利用烧写程序擦除应用程序区的原应用程序,并将缓存的新的应用程序烧写到应用程序区;
应用程序区用于存储并执行CPU所需功能的应用程序;
串行通信总线用于在记录板和主机板的CPU之间建立通信;以及将其他外部设备与需要变更程序的CPU之间建立通信,并向其发送新的应用程序。
2.根据权利要求1所述的一种用于机车信号车载系统设备主机系统,其特征在于:所述的记录板上的CPU和主机板上的CPU都选用数字信号处理器DSP。
3.根据权利要求2所述的一种用于机车信号车载系统设备主机系统,其特征在于:所述的烧写程序区还用于接收和转发新的应用程序。
4.根据权利要求2所述的一种用于机车信号车载系统设备主机系统,其特征在于:所述的应用程序区还用于接收和转发新的应用程序,实现应用程序区接收所在CPU需要的新应用程序以执行程序变更,或接收所在CPU不需要的新应用程序以转发给需要此应用程序的其他CPU。
5.根据上述权利要求1-4之一所述的设备主机系统的程序变更方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
步骤一、将机车信号车载系统设备主机内记录板和主机板的CPU FLASH区分别划分为无地址重叠的独立区域,包括应用程序区和烧写程序区,并在应用程序区固化应用程序、在烧写程序区固化烧写程序;记录板和主机板的功能不同,有时两块板都需要程序变更,有时只是一块板需要程序变更,其中,
烧写程序区用于存储烧写程序,利用烧写程序擦除应用程序区的原应用程序,并将缓存的新的应用程序烧写到应用程序区;
应用程序区用于存储并执行CPU所需功能的应用程序;
串行通信总线用于在记录板和主机板的CPU之间建立通信;以及将其他外部设备与需要变更程序的CPU之间建立通信,并向其发送新的应用程序;
步骤二、机车信号车载系统设备主机在运行过程中,当需要对记录板或主机板变更程序时,其它外部设备通过串行通信总线与需要变更程序的CPU建立直接通信或间接通信,并向其发送新的应用程序;
其中,
直接通信为其它设备通过串行通信总线与需要变更程序的CPU直接建立通信;
间接通信为其它设备未通过串行通信总线与需要变更程序的CPU建立直接通信时,经由建立直接通信的CPU的FLASH区中的烧写程序区或应用程序区之一接收并转发数据之后建立通信;
步骤三、需要变更程序的CPU的应用程序接收新的应用程序并缓存至本CPU的存储区,然后程序跳转到烧写程序区执行,烧写程序区存储的烧写程序将应用程序区的原应用程序擦除,并将缓存的新的应用程序烧写到应用程序区;或者,需要变更程序的CPU的烧写程序区接收新的应用程序并缓存至本CPU的存储区,然后烧写程序将应用程序区的原应用程序擦除,并将缓存的新的应用程序烧写到应用程序区;
步骤四、应用程序区执行变更后的CPU所需功能的应用程序。
6.根据权利要求5所述的一种机车信号车载系统设备的主机系统程序变更方法,其特征在于:所述的机车信号车载系统设备主机内的记录板上的CPU和主机板上的CPU都选用数字信号处理器DSP。
7.根据权利要求6所述的一种机车信号车载系统设备的主机系统程序变更方法,其特征在于:所述步骤一的应用程序区固化应用程序、在烧写程序区固化烧写程序,当应用程序和烧写程序首次在应用程序区和烧写程序区的进行相应的固化时,是由上位机的程序开发软件编译产生的,并由上位机的程序开发软件使用仿真器固化至相应区域。
8.根据权利要求7所述的一种机车信号车载系统设备的主机系统程序变更方法,其特征在于:所述的外部设备为U盘、程序变更专用设备或机车信号远程监测系统的数据终端单元中的一种。
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