CN109739531A - 一种通过改变电压值控制芯片升级的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过改变电压值控制芯片升级的系统及方法，所述系统包括：单片机、设备对外接口电路、分压电路和电源电路，所述单片机的BOOT0引脚与所述分压电路的一端连接，用于调节BOOT0引脚的电平；所述设备对外接口电路与所述单片机连接，用于升级所述单片机；所述电源电路与所述单片机的VDD引脚连接，用于为所述单片机提供电源。本发明提供的技术方案通过控制分压电阻的电压来控制设备是否进入升级模式，简单便捷。

Description

一种通过改变电压值控制芯片升级的系统及方法

技术领域

本发明属于芯片固件升级领域，尤其涉及一种通过改变电压值控制芯片升级的系统及方法。

背景技术

目前通过设备的串口进行设备的升级，需要将MCU芯片引脚BOOT0置高电平(MCU数据手册BOOT0高电平数值范围)，MCU需要在上电瞬间检测BOOT0引脚状态，所以当设备对外输出接口数量有限或无法通过外部控制BOOT0引脚上电状态时，比如无发通过开关或直接端接的方式将BOOT0置高电平，则需要将机壳拆开才能进行MCU固件升级，否则在不拆机的情况下无法实现升级。

因此，需要提供一种通过改变电压值控制芯片升级的系统及方法来解决现有技术的不足。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种通过改变电压值控制芯片升级的系统及方法。

一种通过改变电压值控制芯片升级的系统，包括：单片机、设备对外接口电路、分压电路和电源电路，

所述单片机的BOOT0引脚与所述分压电路的一端连接，用于调节BOOT0引脚的电平；

所述设备对外接口电路与所述单片机连接，用于升级所述单片机；

所述电源电路与所述单片机的VDD引脚连接，用于为所述单片机提供电源。

进一步的，所述分压电路包括第一电阻和第二电阻，

所述第一电阻的第一端与电源端子连接，第二端分别与所述单片机的BOOT0引脚和所述第二电阻的第一端连接；

所述第二电阻的第二端接地。

进一步的，所述设备对外接口电路与所述单片机连接，包括：

所述设备对外接口电路的TXD_MCU引脚和RXD_MCU引脚分别与所述单片机的RXD_MCU引脚和TXD_MCU引脚连接。

一种通过改变电压值控制芯片升级的方法，应用于上述任一所述的通过改变电压值控制芯片升级的系统，所述方法包括：

通过分压电路检测单片机的BOOT0引脚的电平；

根据所述BOOT0引脚的电平确定是否通过设备对外接口电路升级所述单片机。

进一步的，所述分压电路包括：第一电阻和第二电阻，

所述第一电阻的第一端与电源端子连接，第二端分别与所述单片机的BOOT0引脚和所述第二电阻的第一端连接；

所述第二电阻的第二端接地。

进一步的，所述通过分压电路检测单片机的BOOT0引脚的电平，包括：

通过检测第一电阻和第二电阻的电压，得到所述单片机的BOOT0引脚的电压值；

根据所述BOOT0引脚的电压值判断所述单片机的BOOT0引脚的电平。

进一步的，所述单片机的BOOT0引脚的电压值的计算如下式所示：

其中，V_IN为输入电源电压；R1为第一电阻的阻值；R2为第二电阻的阻值。

进一步的，根据所述BOOT0引脚的电压值判断所述单片机的BOOT0引脚的电平，包括：

将所述BOOT0引脚的电压值与电压阈值进行比较；

当所述BOOT0引脚的电压值大于所述电压阈值时，所述单片机的BOOT0引脚的电平为高电平；

否则为低电平。

进一步的，根据所述BOOT0引脚的电平确定是否通过设备对外接口电路升级所述单片机，包括：

当所述BOOT0引脚的电平为高电平时，确定通过设备对外接口电路升级所述单片机；否则不升级。

本发明提供的技术方案与最接近的现有技术相比具有如下优点：

本发明提供的技术方案通过分压电路检测单片机的BOOT0引脚的电平，再根据BOOT0引脚的电平确定是否通过设备对外接口电路升级单片机。本发明提供的技术方案通过控制分压电阻的电压来控制设备是否进入升级模式，简单便捷。

附图说明

图1是本发明实施例中通过改变电压值控制芯片升级的系统示意图；

图2是本发明实施例中单片机的分压电路整体示意图；

图3是本发明实施例中设备对外接口电路示意图；

图4是本发明实施例中电源电路示意图；

图5是本发明实施例中通过改变电压值控制芯片升级的方法流程图；

图6是本发明实施例中芯片升级的整体流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

如图1所示，本发明提供了一种通过改变电压值控制芯片升级的系统，该系统包括：单片机U1、设备对外接口电路J1、分压电路和电源电路U2，

所述单片机U1的BOOT0引脚与所述分压电路的一端连接，用于调节BOOT0引脚的电平；

所述设备对外接口电路J1与所述单片机U1连接，用于升级所述单片机U1；

所述电源电路U2与所述单片机U1的VDD引脚连接，用于为所述单片机U1提供电源。

在本申请实施例中，通过分压电路检测单片机的BOOT0引脚的电平，再根据BOOT0引脚的电平确定是否通过设备对外接口电路升级单片机。本发明提供的技术方案通过控制分压电阻的电压来控制设备是否进入升级模式，简单便捷。

如图2所示，在本申请的一些实施例中，单片机的型号可以是STM32F103T8U6TR，为所需要升级的芯片设备，可以通过引脚的状态控制设备是否进行升级。

其中，VIN为设备的输入电压，即电源电压；VDD是电源电路U2的输出电压，MCU的电源；R1/R2为MCU的BOOT0引脚的分压电阻。电源电路的示意图如图4所示。

如图2所示，在本申请的一些实施例中，分压电路包括第一电阻R1和第二电阻R2，

所述第一电阻R1的第一端与电源端子连接，第二端分别与所述单片机U1的BOOT0引脚和所述第二电阻R2的第一端连接；

所述第二电阻R2的第二端接地。

在本申请的一些实施例中，设备对外接口电路J1与所述单片机U1连接，包括：

所述设备对外接口电路J1的TXD_MCU引脚和RXD_MCU引脚分别与所述单片机U1的RXD_MCU引脚和TXD_MCU引脚连接。设备对外接口电路的示意图如图3所示，

基于相同的发明构思本发明还提供了一种通过改变电压值控制芯片升级的方法，应用于上述任一所述的通过改变电压值控制芯片升级的系统，如图5所示，该方法包括：

通过分压电路检测单片机的BOOT0引脚的电平；

根据所述BOOT0引脚的电平确定是否通过设备对外接口电路升级所述单片机。

在本申请的一些实施例中，分压电路包括：第一电阻R1和第二电阻R2，

所述第一电阻R1的第一端与电源端子连接，第二端分别与所述单片机的BOOT0引脚和所述第二电阻R2的第一端连接；

所述第二电阻R2的第二端接地。

在本申请的一些实施例中，通过分压电路检测单片机的BOOT0引脚的电平，包括：

通过检测第一电阻和第二电阻的电压，得到所述单片机的BOOT0引脚的电压值；

根据所述BOOT0引脚的电压值判断所述单片机的BOOT0引脚的电平。

单片机的BOOT0引脚的电压值的计算如下式所示：

其中，V_IN为输入电源电压；R1为第一电阻的阻值；R2为第二电阻的阻值。

在本申请的一些实施例中，根据所述BOOT0引脚的电压值判断所述单片机的BOOT0引脚的电平，包括：

将所述BOOT0引脚的电压值与电压阈值进行比较；

当所述BOOT0引脚的电压值大于所述电压阈值时，所述单片机的BOOT0引脚的电平为高电平；

否则为低电平。

在本申请的一些实施例中，根据所述BOOT0引脚的电平确定是否通过设备对外接口电路升级所述单片机，包括：

当所述BOOT0引脚的电平为高电平时，确定通过设备对外接口电路升级所述单片机；否则不升级。

芯片升级的整个工作流程如图6所示，当系统输入电压VIN为系统标称电压5V时(输入电压值可调)，BOOT0管脚电压为低电平以下(MCU数据手册定义低电平VIL＝0.3VDD-0.3＝0.69V,VDD＝3.3V)，此时设备从FLASH启功，不进入升级模式，为正常启动模式。

例如：Vin＝5V时，R1＝56KΩ，R2＝8.1KΩ，Vboot0＝[5/(R1+R2)]*R2＝0.63V小于VIL＝0.69V，系统正常启动，不进入升级模式。

当将设备输入电压VIN升高后，MCU的BOOT0管脚电压会跟随系统输入电压升高，当达到MCU判定为高电平的电压值时(MCU数据手册定义高电平VIH＝0.2VDD+0.95V＝1.61V,Vmax＝5.5V)设备从系统内存启功，进入升级模式，通过设备对外接口J1中的MCU串口进行升级，升级结束后将系统输入电压调整回标准输入电压5V，复位重启，系统重复上述步骤。

例如：R1＝56KΩ，R2＝8.1KΩ电阻值不变，要使Vboot0>1.61V,(VIH＝1.61V)，即Vboot0＝[Vin/(R1+R2)]*R2>1.61V,通过计算可得Vin>12.74V时，系统进入升级模式。

其中，输入电压VIN的电压需要在电源芯片的正常工作电压范围内(此电源芯片mp9457输入电压范围是4.5-55V)；

BOOT0电压不可高于MCU的BOOT0管脚最高耐压值；

不同MCU的型号VIL/VIH范围有所不同，可参考设计相关的MCU数据手册确定VIL/VIH数值；

图中VDD可以是相同的值，例如3.3V。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、数字信号处理设备(DSP Device，DSPD)、可编程逻辑设备(Programmable LogicDevice，PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。

对于软件实现，可通过执行本文所述功能的单元来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明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、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：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 (9)

1.一种通过改变电压值控制芯片升级的系统，其特征在于，包括：单片机(U1)、设备对外接口电路(J1)、分压电路和电源电路(U2)，

所述单片机(U1)的BOOT0引脚与所述分压电路的一端连接，用于调节BOOT0引脚的电平；

所述设备对外接口电路(J1)与所述单片机(U1)连接，用于升级所述单片机(U1)；

所述电源电路(U2)与所述单片机(U1)的VDD引脚连接，用于为所述单片机(U1)提供电源。

2.根据权利要求1所述的一种通过改变电压值控制芯片升级的系统，其特征在于，所述分压电路包括第一电阻(R1)和第二电阻(R2)，

所述第一电阻(R1)的第一端与电源端子连接，第二端分别与所述单片机(U1)的BOOT0引脚和所述第二电阻(R2)的第一端连接；

所述第二电阻(R2)的第二端接地。

3.根据权利要求1所述的一种通过改变电压值控制芯片升级的系统，其特征在于，所述设备对外接口电路(J1)与所述单片机(U1)连接，包括：

所述设备对外接口电路(J1)的TXD_MCU引脚和RXD_MCU引脚分别与所述单片机(U1)的RXD_MCU引脚和TXD_MCU引脚连接。

4.一种通过改变电压值控制芯片升级的方法，其特征在于，应用于如权利要求1-3任一所述的通过改变电压值控制芯片升级的系统，所述方法包括：

通过分压电路检测单片机的BOOT0引脚的电平；

根据所述BOOT0引脚的电平确定是否通过设备对外接口电路升级所述单片机。

5.根据权利要求4所述的一种通过改变电压值控制芯片升级的方法，其特征在于，所述分压电路包括：第一电阻(R1)和第二电阻(R2)，

所述第一电阻(R1)的第一端与电源端子连接，第二端分别与所述单片机的BOOT0引脚和所述第二电阻(R2)的第一端连接；

所述第二电阻(R2)的第二端接地。

6.根据权利要求5所述的一种通过改变电压值控制芯片升级的方法，其特征在于，所述通过分压电路检测单片机的BOOT0引脚的电平，包括：

通过检测第一电阻和第二电阻的电压，得到所述单片机的BOOT0引脚的电压值；

根据所述BOOT0引脚的电压值判断所述单片机的BOOT0引脚的电平。

7.根据权利要求6所述的一种通过改变电压值控制芯片升级的方法，其特征在于，所述单片机的BOOT0引脚的电压值的计算如下式所示：

其中，V_IN为输入电源电压；R1为第一电阻的阻值；R2为第二电阻的阻值。

8.根据权利要求6所述的一种通过改变电压值控制芯片升级的方法，其特征在于，根据所述BOOT0引脚的电压值判断所述单片机的BOOT0引脚的电平，包括：

将所述BOOT0引脚的电压值与电压阈值进行比较；

当所述BOOT0引脚的电压值大于所述电压阈值时，所述单片机的BOOT0引脚的电平为高电平；

否则为低电平。

9.根据权利要求4所述的一种通过改变电压值控制芯片升级的方法，其特征在于，根据所述BOOT0引脚的电平确定是否通过设备对外接口电路升级所述单片机，包括：

当所述BOOT0引脚的电平为高电平时，确定通过设备对外接口电路升级所述单片机；否则不升级。