CN111008033A - 一种基于串口的通用dsp在线升级系统及升级方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于串口的通用DSP在线升级系统及升级方法，一种基于串口的通用DSP在线升级系统，DSP处理器集成在设备端，远端PC机与DSP处理器通过RS422串口线相连，DSP处理器通过EMIF总线外接Flash作为映像存储介质，DSP处理器上运行BootLoader程序，远端PC机上运行上位机软件并存放要烧录的文件。本发明升级方法简单，提升了设备的可维护性；无需对设备进行拆卸，提升产品寿命和稳定性；在映像升级过程中，无论执行到哪个步骤出现不可恢复的错误，系统重新上电后仍能够重新执行BootLoader程序并进行映像烧录功能，具有很高的可靠性。

Description

一种基于串口的通用DSP在线升级系统及升级方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其是一种DSP在线升级系统及方法。

背景技术

随着电子技术的不断发展，目前DSP处理器已经广泛用于航空产品上，而用户需求可能不断变化，因此需要经常对DSP处理器上运行的软件进行迭代更新。传统的基于DSP处理器的软件程序更新是先取下设备，露出JTAG(Joint Test Action Group，联合测试工作组)端口后通过仿真器开展软件烧录工作，烧录过程为先将仿真器连接到JTAG上，然后通过仿真器将要烧写的文件加载到DSP处理器内部存储空间中，最后执行烧录命令，将映像烧录到Flash存储器上。

现有的升级方法有以下缺点：

升级所需时间长，每次升级都需要先拆下设备，连接上仿真器，通电烧录程序，升级完后恢复设备，通常程序烧录所用的时间仅占整个升级时间的二十分之一；

升级要求苛刻，每次升级都借助于装有CCS软件的计算机和DSP专用的仿真器；

每次升级都需要拆下及重新安装设备，会导致设备连接处磨损，可能会出现接触不良等问题，影响设备寿命和稳定性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于串口的通用DSP在线升级系统及升级方法，实现DSP处理器上运行程序的在线升级。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于串口的通用DSP在线升级系统，DSP处理器集成在设备端，远端PC机与DSP处理器通过RS422串口线相连，DSP处理器通过EMIF总线外接Flash作为映像存储介质，DSP处理器上运行BootLoader程序，远端PC机上运行上位机软件并存放要烧录的文件；

所述基于串口的通用DSP在线升级系统，应用在包含DSP处理器，Flash存储器和远端PC机的系统中，DSP处理器上运行BootLoader程序，BootLoader程序完成硬件平台PLL、EMIF、GPIO接口的初始化，判断当前为烧录状态时，BootLoader程序等待接收上位机软件发送的RS422总线命令；远端PC机上运行烧录工具，烧录工具通过RS422总线与DSP处理器完成交互，实现命令和数据的发送，发送的命令包括握手信息、发送映像属性信息，发送的数据为烧录的映像文件。

所述远端PC机，存储升级文件，将要升级文件通过RS422发送给DSP处理区，并提供错误重传机制；

所述DSP处理器，接收远端PC机的上位机软件发送的DSP映像数据，并控制Flash存储器的读写操作；

所述Flash存储器，存储DSP处理器的映像数据。

所述基于串口的通用DSP在线升级系统的升级方法的详细步骤为：

步骤1：将调试电缆上的开关设置为“关”的状态，即烧录状态，对DSP处理器上电，运行BootLoader程序执行在线烧录，等待上位机软件发送RS422总线命令；

步骤2：通用DSP在线升级方法中上位机软件和DSP处理器的交互过程见图3；首先是上位机软件与DPS处理器之间建立连接，上位机软件发送握手命令，DSP处理器接收到握手命令后回复握手响应信息，从而实现上位机和DSP处理器之间通信的建立；

步骤3：待升级映像传输过程；

上位机软件先将待升级映像的属性信息发送给DSP，包括映像名称、映像大小、运行映像的DSP核号和校验和，然后分包发送映像数据，包括数据包序号、文件包含数据包总数量、本数据包有效数据长度及校验和，如果某一包数据校验错误，DSP处理器发送重发请求，上位机软件重新发送该数据包，DSP端将接收到的映像数据保存在DDR中；

步骤4：擦除及映像烧录进度信息反馈过程；

DSP处理器成功接收到所有数据后，开始执行映像烧录操作，根据要烧录到的核号信息计算出烧录地址，先进行FLASH擦除操作，每擦除一个数据块或写入一个数据块，将擦除或烧录进度通过RS422发送给上位机软件用于显示实时进度，然后将映像写入到FLASH上，通过上位机软件实时查看当前映像更新进度。

所述步骤1中，DSP处理器上运行BootLoader程序执行在线烧录的详细步骤如下：

步骤a：产品上电，DSP处理器运行BootLoader程序，初始化PLL、GPIO和DSP串口，判断当前是否为烧录状态，执行步骤b)；

步骤b：等待上位机软件发送指令给DSP处理器，通过串口读取一个字符；

步骤c：判断接收到的字符是否为握手标志，如果是，跳转到步骤d)，如果不是，跳转到步骤f)；

步骤d：从串口接收4个字节的数据，判断该数据是否为握手信息，如果是，跳转到步骤e)，否则跳转到步骤b)，重新等待执行握手操作；

步骤e：设置当前状态为握手成功状态，接收待烧录映像属性信息，向上位机软件发送握手成功标志；

步骤f：判断接收到的字符是否为发送待升级映像属性信息标志，如果是，跳转到步骤g)，否则跳转到步骤j)；

步骤g：通过串口接收上位机发送的待升级映像属性信息，并进行数据校验，如果数据校验正确，跳转到步骤h)，否则跳转到步骤i)；

步骤h：记录待升级映像属性信息接收正确，向上位机软件发送待升级映像属性信息接收正确的响应信息，跳转到步骤b)，等待上位机软件发送待烧录映像的数据；

步骤i：记录待升级映像属性信息接收错误，向上位机软件发送待升级映像属性信息接收错误的响应信息，跳转到步骤b)，等待上位机软件再次发送待升级映像属性信息；

步骤j：判断接收到的字符是否为发送待升级映像数据信息标志，如果是，跳转到步骤k)，否则跳转到步骤b)；

步骤k：通过串口接收上位机软件发送的待升级映像数据包，并进行数据包正确性判断，如果数据包校验错误，跳转到步骤l)，否则跳转到步骤m)；

步骤l：向上位机发送数据包接收错误命令，跳转到步骤b)，等待上位机软件再次发送校验错误的数据包；

步骤m：将数据包保存在DDR存储器中，判断是否是最后一包数据，如果是，跳转到步骤n)，如果不是，向上位机发送数据包接收正确的命令，跳转到步骤b)，等待上位机软件发送下一个数据包；

步骤n：根据步骤g)中接收到的映像属性信息，获取映像烧录地址，并计算要擦除的FLASH空间大小，执行FLASH擦除操作，每擦除FLASH的一个数据块，向上位机软件发送FLASH擦除进度；

步骤o：执行FLASH烧录操作，将接收到的映像烧录到FLASH上，每成功写入一个FLASH的数据块，向上位机软件发送FLASH烧录进度。

步骤p：映像烧录完成，烧录步骤结束。

本发明的有益效果在于与传统升级DSP程序升级方式相比，本发明提出的基于串口的通用DSP在线升级方法有以下几个优势：

1、产品升级方法简单，与传统使用JTAG仿真器方式相比，本发明只需通过简单的RS422调试线缆和应用/烧录状态切换开关可以方便地完成DSP在线升级，提升了设备的可维护性；

2、本发明提出在线升级的方法，无需对设备进行拆卸，避免设备拆装造成的二次损坏，提升产品寿命和稳定性；

3、本发明提出的在线升级方法，在映像升级过程中，无论执行到哪个步骤出现不可恢复的错误，系统重新上电后仍能够重新执行BootLoader程序并进行映像烧录功能，具有很高的可靠性。

附图说明

图1为本发明的系统交联关系示意图。

图2为DSP处理器BootLoader程序执行烧录流程图。

图3为DSP处理器和上位机交互示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式来对本发明做进一步详细说明。

一种基于串口的通用DSP在线升级系统，如图1所示，DSP处理器集成在设备端，远端PC机与DSP处理器通过RS422串口线相连，DSP处理器通过EMIF总线外接Flash作为映像存储介质，DSP处理器上运行BootLoader程序，远端PC机上运行上位机软件并存放要烧录的文件。

所述基于串口的通用DSP在线升级系统，应用在包含DSP处理器，Flash存储器和远端PC机的系统中，DSP处理器上运行BootLoader程序，BootLoader程序完成硬件平台PLL、EMIF、GPIO接口的初始化，判断当前为烧录状态时，BootLoader程序等待接收上位机软件发送的RS422总线命令；远端PC机上运行烧录工具，烧录工具通过RS422总线与DSP处理器完成交互，实现命令和数据的发送，发送的命令包括握手信息、发送映像属性信息，发送的数据为烧录的映像文件。

所述远端PC机，存储升级文件，将要升级文件通过RS422发送给DSP处理区，并提供错误重传机制；

所述DSP处理器，接收远端PC机的上位机软件发送的DSP映像数据，并控制Flash存储器的读写操作；

所述Flash存储器，存储DSP处理器的映像数据。

所述基于串口的通用DSP在线升级系统的升级方法的步骤为：

步骤1：将调试电缆上的开关设置为“关”的状态，即烧录状态，对DSP处理器上电，自动运行BootLoader程序，等待上位机软件发送RS422总线命令，DSP端BootLoader程序执行在线烧录时的流程见图2；

步骤2：通用DSP在线升级方法中上位机软件和DSP处理器的交互过程见图3；首先是上位机软件与DPS处理器之间建立连接，上位机软件发送握手命令，DSP处理器接收到握手命令后回复握手响应信息，从而实现上位机和DSP处理器之间通信的建立；

步骤3：待升级映像传输过程；

上位机软件先将待升级映像的属性信息发送给DSP，包括映像名称、映像大小、运行映像的DSP核号和校验和，然后分包发送映像数据，包括数据包序号、文件包含数据包总数量、本数据包有效数据长度及校验和，如果某一包数据校验错误，DSP处理器发送重发请求，上位机软件重新发送该数据包，DSP端将接收到的映像数据保存在DDR中；

步骤4：擦除及映像烧录进度信息反馈过程；

DSP处理器成功接收到所有数据后，开始执行映像烧录操作，根据要烧录到的核号信息计算出烧录地址，先进行FLASH擦除操作，每擦除一个数据块或写入一个数据块，将擦除或烧录进度通过RS422发送给上位机软件用于显示实时进度，然后将映像写入到FLASH上，通过上位机软件实时查看当前映像更新进度。

所述步骤1中，DSP上运行的BootLoader程序的执行流程如下所示：

步骤a：产品上电，DSP处理器运行BootLoader程序，初始化PLL、GPIO和DSP串口，判断当前是否为烧录状态，执行步骤b)；

步骤b：等待上位机软件发送指令给DSP处理器，通过串口读取一个字符；

步骤c：判断接收到的字符是否为握手标志，如果是，跳转到步骤d)，如果不是，跳转到步骤f)；

步骤d：从串口接收4个字节的数据，判断该数据是否为握手信息，如果是，跳转到步骤e)，否则跳转到步骤b)，重新等待执行握手操作；

步骤e：设置当前状态为握手成功状态，接收待烧录映像属性信息，向上位机软件发送握手成功标志；

步骤f：判断接收到的字符是否为发送待升级映像属性信息标志，如果是，跳转到步骤g)，否则跳转到步骤j)；

步骤g：通过串口接收上位机发送的待升级映像属性信息，并进行数据校验，如果数据校验正确，跳转到步骤h)，否则跳转到步骤i)；

步骤h：记录待升级映像属性信息接收正确，向上位机软件发送待升级映像属性信息接收正确的响应信息，跳转到步骤b)，等待上位机软件发送待烧录映像的数据；

步骤i：记录待升级映像属性信息接收错误，向上位机软件发送待升级映像属性信息接收错误的响应信息，跳转到步骤b)，等待上位机软件再次发送待升级映像属性信息；

步骤j：判断接收到的字符是否为发送待升级映像数据信息标志，如果是，跳转到步骤k)，否则跳转到步骤b)；

步骤k：通过串口接收上位机软件发送的待升级映像数据包，并进行数据包正确性判断，如果数据包校验错误，跳转到步骤l)，否则跳转到步骤m)；

步骤l：向上位机发送数据包接收错误命令，跳转到步骤b)，等待上位机软件再次发送校验错误的数据包；

步骤m：将数据包保存在DDR存储器中，判断是否是最后一包数据，如果是，跳转到步骤n)，如果不是，向上位机发送数据包接收正确的命令，跳转到步骤b)，等待上位机软件发送下一个数据包；

步骤n：根据步骤g)中接收到的映像属性信息，获取映像烧录地址，并计算要擦除的FLASH空间大小，执行FLASH擦除操作，每擦除FLASH的一个数据块，向上位机软件发送FLASH擦除进度；

步骤o：执行FLASH烧录操作，将接收到的映像烧录到FLASH上，每成功写入一个FLASH的数据块，向上位机软件发送FLASH烧录进度；

步骤p：映像烧录完成，烧录步骤结束。

本发明构建一个在线升级系统，包括远端PC机，在线升级的控制端，这里采用联想扬天M6800k台式机，其上存有需要升级的DSP映像文件和烧录上位机软件；

所述DSP处理器采用TI公司TMS320C6678处理器，与之配套的为CCS5.5开发环境；

所述FLASH采用镁光128MB FLASH芯片，FLASH挂接在TMS320C6678处理器EMIF总线片选0上。

烧录准备工作包括：

通过CCS仿真器将预先BootLoader程序烧写到TMS320C6678处理器挂接的FLASH上，烧录起始地址为0x70000000，BootLoader程序完成的功能如图1所示。

通过CCS5.5开发环境编译生成可执行.out文件，再通过TI提供的hex工具，将.out文件转化为最终可烧写的.bin文件。

远端PC机运行上位机软件，将要烧写的bin文件通过RS422总线发送给DSP处理器，通过上位机界面实时显示烧录进展。

TMS320C6678处理器端运行BootLoader程序，通过RS422总线接收要烧录的映像数据，数据接收完成并且校验正确，将映像数据写入到FLASH中。

尽管上面对本发明的具体实施进行了描述，以便于技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围之内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (6)

1.一种基于串口的通用DSP在线升级系统，其特征在于：

所述基于串口的通用DSP在线升级系统，DSP处理器集成在设备端，远端PC机与DSP处理器通过RS422串口线相连，DSP处理器通过EMIF总线外接Flash作为映像存储介质，DSP处理器上运行BootLoader程序，远端PC机上运行上位机软件并存放要烧录的文件；

所述基于串口的通用DSP在线升级系统，应用在包含DSP处理器，Flash存储器和远端PC机的系统中，DSP处理器上运行BootLoader程序，BootLoader程序完成硬件平台PLL、EMIF、GPIO接口的初始化，判断当前为烧录状态时，BootLoader程序等待接收上位机软件发送的RS422总线命令；远端PC机上运行烧录工具，烧录工具通过RS422总线与DSP处理器完成交互，实现命令和数据的发送，发送的命令包括握手信息、发送映像属性信息，发送的数据为烧录的映像文件。

2.根据权利要求1所述的一种基于串口的通用DSP在线升级系统，其特征在于：

所述远端PC机，存储升级文件，将要升级文件通过RS422发送给DSP处理区，并提供错误重传机制。

3.根据权利要求1所述的一种基于串口的通用DSP在线升级系统，其特征在于：

所述DSP处理器，接收远端PC机的上位机软件发送的DSP映像数据，并控制Flash存储器的读写操作。

4.根据权利要求1所述的一种基于串口的通用DSP在线升级系统，其特征在于：

所述Flash存储器，存储DSP处理器的映像数据。

5.一种利用权利要求1所述装置制备一种基于串口的通用DSP在线升级系统的升级方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤1：将调试电缆上的开关设置为“关”的状态，即烧录状态，对DSP处理器上电，运行BootLoader程序执行在线烧录，等待上位机软件发送RS422总线命令；

步骤2：通用DSP在线升级方法中上位机软件和DSP处理器的交互过程见图3；首先是上位机软件与DPS处理器之间建立连接，上位机软件发送握手命令，DSP处理器接收到握手命令后回复握手响应信息，从而实现上位机和DSP处理器之间通信的建立；

步骤3：待升级映像传输过程；

上位机软件先将待升级映像的属性信息发送给DSP，包括映像名称、映像大小、运行映像的DSP核号和校验和，然后分包发送映像数据，包括数据包序号、文件包含数据包总数量、本数据包有效数据长度及校验和，如果某一包数据校验错误，DSP处理器发送重发请求，上位机软件重新发送该数据包，DSP端将接收到的映像数据保存在DDR中；

步骤4：擦除及映像烧录进度信息反馈过程；

DSP处理器成功接收到所有数据后，开始执行映像烧录操作，根据要烧录到的核号信息计算出烧录地址，先进行FLASH擦除操作，每擦除一个数据块或写入一个数据块，将擦除或烧录进度通过RS422发送给上位机软件用于显示实时进度，然后将映像写入到FLASH上，通过上位机软件实时查看当前映像更新进度。

6.一种利用权利要求5所述装置制备一种基于串口的通用DSP在线升级系统的升级方法，其特征在于：

所述步骤1中，DSP处理器上运行BootLoader程序执行在线烧录的详细步骤如下：

步骤a：产品上电，DSP处理器运行BootLoader程序，初始化PLL、GPIO和DSP串口，判断当前是否为烧录状态，执行步骤b)；

步骤b：等待上位机软件发送指令给DSP处理器，通过串口读取一个字符；

步骤c：判断接收到的字符是否为握手标志，如果是，跳转到步骤d)，如果不是，跳转到步骤f)；

步骤d：从串口接收4个字节的数据，判断该数据是否为握手信息，如果是，跳转到步骤e)，否则跳转到步骤b)，重新等待执行握手操作；

步骤e：设置当前状态为握手成功状态，接收待烧录映像属性信息，向上位机软件发送握手成功标志；

步骤f：判断接收到的字符是否为发送待升级映像属性信息标志，如果是，跳转到步骤g)，否则跳转到步骤j)；

步骤g：通过串口接收上位机发送的待升级映像属性信息，并进行数据校验，如果数据校验正确，跳转到步骤h)，否则跳转到步骤i)；

步骤h：记录待升级映像属性信息接收正确，向上位机软件发送待升级映像属性信息接收正确的响应信息，跳转到步骤b)，等待上位机软件发送待烧录映像的数据；

步骤i：记录待升级映像属性信息接收错误，向上位机软件发送待升级映像属性信息接收错误的响应信息，跳转到步骤b)，等待上位机软件再次发送待升级映像属性信息；

步骤j：判断接收到的字符是否为发送待升级映像数据信息标志，如果是，跳转到步骤k)，否则跳转到步骤b)；

步骤k：通过串口接收上位机软件发送的待升级映像数据包，并进行数据包正确性判断，如果数据包校验错误，跳转到步骤l)，否则跳转到步骤m)；

步骤l：向上位机发送数据包接收错误命令，跳转到步骤b)，等待上位机软件再次发送校验错误的数据包；

步骤m：将数据包保存在DDR存储器中，判断是否是最后一包数据，如果是，跳转到步骤n)，如果不是，向上位机发送数据包接收正确的命令，跳转到步骤b)，等待上位机软件发送下一个数据包；

步骤n：根据步骤g)中接收到的映像属性信息，获取映像烧录地址，并计算要擦除的FLASH空间大小，执行FLASH擦除操作，每擦除FLASH的一个数据块，向上位机软件发送FLASH擦除进度；

步骤o：执行FLASH烧录操作，将接收到的映像烧录到FLASH上，每成功写入一个FLASH的数据块，向上位机软件发送FLASH烧录进度。

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