CN112764379A - 一种基于dsp系统的iap控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于DSP系统的IAP控制方法，包括建立CAN通信协议；设计链接指令文件，配置引导加载程序和用户程序在片内FLASH的固定分区，保证两者的不重叠；建立CAN通信连接；DSP系统上电运行引导加载程序，在Time时间段内，上位机发出握手信号，各DSP系统收到准确的信号后，回馈特定ID号的信息帧，开启IAP控制过程；本发明的方法通过上位机与DSP系统的can通信，利用定时分支判断，可实现重复多次的IAP；且CAN总线具备可靠的错误处理和检错机制，使得通信失败率极低，每个节点自身都带有错误检测功能，在错误严重的情况下能自动关闭输出功能，而不会影响到其他的节点继续通信完成升级。

Description

一种基于DSP系统的IAP控制方法
技术领域
本发明涉及嵌入式软件技术领域，具体涉及一种基于DSP系统的IAP控制方法。
背景技术
IAP(In-Application Programming在系统编程)，是指系统可以在自身内部获取新代码，并对自己重新编程的过程。
针对DSP片内FLASH的IAP技术，是从结构上将片内FLASH存储器映射为多个区域，当运行一个区域的程序时，可实现对另一个区域的重新编程，之后将程序的运行从前者转向后者，从而不需要安装专用的IDE软件(Integrated Development Environment集成开发环境)，不需要使用专用的编程器，不需要拆机插接抗干扰能力弱的JTAG仿真接口，就能完成对产品的软件升级。
DSP的IAP通常包含两个完整工程：引导加载程序和用户程序。前者的作用是初始化中断向量、功能模块、完成存储区、代码段和数据段配置，建立内存空间的映射图，并最终调用用户程序。后者则是用户按功能要求设计完成的一个独立完整程序。
现有DSP的IAP方法中，系统上电后到底执行哪部分程序，可通过判断外设硬件拨码开关的状态，也可通过判断特定寄存器的标志位值来区分。当采用后种方式时，一旦完成了第一次在系统编程后，将标志位置为用户APP模式，那么下次上电后，系统自动跳转到APP区间；但此时若再想进行软件更新，则因标志位的存在，而无法实现反复多次的更新。
现有DSP的IAP通信，多采用SCI或SPI总线实现在系统编程。SCI通信距离有限，且存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，稍微有些干扰就会导致升级失败。SPI在对多个DSP同时进行软件升级时，一旦升级总线中有一个DSP节点程序跑飞，整个网络都无法再正常工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于DSP系统的IAP控制方法，通过CAN总线实现在系统编程，仅在系统初始烧入引导加载程序一次，后续根据上电延时时间内有无收到升级指令来判断是否跳转，可随时多次进行升级跳转，实现反复升级。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种基于DSP系统的IAP控制方法，包括以下步骤：
步骤A.建立用于DSP系统IAP的CAN通信协议；
步骤B.设计链接指令文件，配置引导加载程序和用户程序在片内FLASH的固定分区，保证两者的不重叠；
步骤C.根据步骤A和B，在IDE软件上调试完成引导加载程序，并将引导加载程序固化到各DSP节点的FLASH分区里；
步骤D.按照功能需要在IDE软件上调试完成用户程序，并将out或hex格式文件转换为二进制格式文件；
步骤E.通过第三方软件，在PC上位机和各DSP系统之间建立CAN通信连接；
步骤F.DSP系统上电，运行引导加载程序，在Time时间段内，上位机发出握手信号，各DSP系统收到准确的信号后，则回馈特定ID号的信息帧，开启IAP控制过程；
步骤G.至上位机发送特定ID号的IAP结束指令，特定ID号的DSP系统回馈收到指令帧信息；
步骤H.重复IAP控制过程，对CAN中其他特定ID号的DSP系统进行通信及擦除烧写操作；
步骤I.DSP系统重新上电，运行引导加载程序，若Time时间段内未收到上位机的握手信号，则跳至烧入特定FLASH分区的用户程序开始执行，进而完成本次IAP控制过程。
为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：
所述IAP控制过程包括：
上位机发送特定ID号的IAP开始指令，对应ID号的DSP系统回馈收到IAP开始指令信息；
上位机发送特定ID号的FLASH擦除指令，对应ID号的DSP系统执行擦除并回馈擦除结果信息；
上位机发送用户程序入口地址指令，对应ID号的DSP系统回馈收到地址信息；
上位机发送特定ID号的用户程序烧写指令，并指定待发送的用户二进制文件路径、ID类型、间隔时间，之后开始发送；特定ID号的DSP系统执行烧写和验证工作，完成后第三方软件提示发送完成。
为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：所述步骤A中，建立用于DSP系统IAP的CAN通信协议的方法，包括确定握手信号为连续发送三次扩展数据帧信号，以及单次的扩展数据帧信号和DSP系统对应的反馈信息ID值。
为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：所述步骤C中，在IDE软件上调试完成引导加载程序，所述引导加载程序内含定时器、CANB等功能模块的初始化、FLASH擦除和烧写函数调用、跳转分支处理。
本发明的有益效果是：
本发明的方法通过上位机与DSP系统的can通信，利用定时分支判断，可实现重复多次的IAP。且CAN总线具备可靠的错误处理和检错机制，使得通信失败率极低，每个节点自身都带有错误检测功能，在错误严重的情况下能自动关闭输出功能，而不会影响到其他的节点继续通信，实现反复升级。
附图说明
图1为本发明实施例的FLASH分区示意图；
图2为本发明实施例的控制流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例一
参见附图1-2，基于某款32bit DSP芯片搭建的嵌入式系统，完成可反复进行IAP的控制方法，具体步骤如下：
步骤1，建立IAP的CAN通信协议，包括确定握手信号为连续发送三次扩展数据帧信号，其ID为引导加载程序中宏定义为“HANDSHAKE”的值；以及单次的扩展数据帧信号，包括IAP开始及结束指令、FLASH擦除指令、用户程序入口地址指令、用户程序烧写指令的ID值；还有系统对应的反馈信息ID值。
步骤2，设计链接指令文件，配置引导加载程序保存在起始地址为0x338000h、长度为32K*16的FLASHA区，配置用户程序保存在起始地址为0x318000h、长度为64K*16的FLASHE区，以保证两者不重叠。E区的大小可根据需要进行调整。
步骤3，根据步骤1和2，在IDE软件上调试引导加载程序。该程序内含定时器、CAN等功能模块的初始化、FLASH擦除和烧写函数调用、跳转分支处理等。调试完成后用仿真器将程序固化到DSP的FLASHA里。
步骤4，按照功能需要在IDE软件上调试完成某个用户工程文件app1，并利用格式转换软件将其app1.out文件转换为app1.bin文件。
步骤5，通过某公司产品USB-CAN适配器和对应提供的上位机软件Cantest，在PC上位机和DSP系统之间建立can通信。
步骤6，DSP系统上电后，上位机在2s时间内，通过cantest发出三次间隔为10ms的特定ID的数据扩展帧信号，若上位机发出握手信号，DSP系统收到后，回馈上位机一个特定ID和数值的数据扩展帧信号；从而完成握手过程，进入步骤7，开启IAP控制过程；若DSP系统未收到握手信号，则跳至步骤12。
步骤7，上位机发送特定帧ID号的IAP开始指令，对应ID号的DSP系统回馈协议指定的IAP开始帧信号；若DSP系统无回馈，则重复步骤6。
步骤8，上位机发送特定帧ID号的FLASH擦除指令，对应ID号的DSP系统收到后利用FLASH_API库中的擦除函数完成擦除，并回馈协议指定的擦除成功信息帧；若无回馈，则重复步骤8或返回步骤6。
步骤9，上位机发送用户程序入口地址指令，对应ID号的DSP系统回馈收到地址信息帧；若无回馈，则重复步骤9或返回步骤6。
步骤10，上位机发送特定帧ID号的用户程序编程指令，指定app1.bin的路径、特定帧ID类型、间隔时间为10ms；而DSP系统中的引导加载程序则将接收到的bin文件通过FLASH_API库烧写、验证函数烧入CMD文件配置的FLASHE区，系统执行烧写、验证工作；直到Cantest提示发送完成。
步骤11，上位机发送发送特定帧ID号的退出IAP指令，系统回馈退出IAP指令帧信息；若无回馈，则重复步骤10。
步骤12，系统重新上电，首先运行FLASHA的引导加载程序，等待2s后收到上位机的握手信号，则跳至FLASHE的用户程序开始执行，从而完成本次IAP控制过程。
当用户程序发生更改，则根据步骤4产生app2.bin，然后依次完成第二次IAP控制过程即可。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于DSP系统的IAP控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A.建立用于DSP系统IAP的CAN通信协议；
步骤B.设计链接指令文件，配置引导加载程序和用户程序在片内FLASH的固定分区，保证两者的不重叠；
步骤C.根据步骤A和B，在IDE软件上调试完成引导加载程序，并将引导加载程序固化到各DSP节点的FLASH分区里；
步骤D.按照功能需要在IDE软件上调试完成用户程序，并将out或hex格式文件转换为二进制格式文件；
步骤E.通过第三方软件，在PC上位机和各DSP系统之间建立CAN通信连接；
步骤F.DSP系统上电，运行引导加载程序，在Time时间段内，上位机发出握手信号，各DSP系统收到准确的信号后，则回馈特定ID号的信息帧，开启IAP控制过程；
步骤G.至上位机发送特定ID号的IAP结束指令，特定ID号的DSP系统回馈收到指令帧信息；
步骤H.重复IAP控制过程，对CAN中其他特定ID号的DSP系统进行通信及擦除烧写操作；
步骤I.DSP系统重新上电，运行引导加载程序，若Time时间段内未收到上位机的握手信号，则跳至烧入特定FLASH分区的用户程序开始执行，进而完成本次IAP控制过程。
2.根据权利要求1所述基于DSP系统的IAP控制方法，其特征在于，所述IAP控制过程包括：
上位机发送特定ID号的IAP开始指令，对应ID号的DSP系统回馈收到IAP开始指令信息；
上位机发送特定ID号的FLASH擦除指令，对应ID号的DSP系统执行擦除并回馈擦除结果信息；
上位机发送用户程序入口地址指令，对应ID号的DSP系统回馈收到地址信息；
上位机发送特定ID号的用户程序烧写指令，并指定待发送的用户二进制文件路径、ID类型、间隔时间，之后开始发送；特定ID号的DSP系统执行烧写和验证工作，完成后第三方软件提示发送完成。
3.根据权利要求1或2所述基于DSP系统的IAP控制方法，其特征在于，所述步骤A中，建立用于DSP系统IAP的CAN通信协议的方法，包括确定握手信号为连续发送三次扩展数据帧信号，以及单次的扩展数据帧信号和DSP系统对应的反馈信息ID值。
4.根据权利要求1或2所述基于DSP系统的IAP控制方法，其特征在于，所述步骤C中，在IDE软件上调试完成引导加载程序，所述引导加载程序内含定时器、CAN功能模块的初始化、FLASH擦除和烧写函数调用、跳转分支处理。
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