CN112988202B - 一种fc模块升级的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种FC模块升级的系统及方法，系统由位于设备端的FC模块和运行在PC端环境的升级控制端构成，FC模块包括FPGA控制模块、FLASH模块、光模块和PCIE接口，通过光纤与升级控制端连接，FPGA控制模块中嵌入有升级模块和通信模块，通过设定FC协议中未使用的TYPE值区分FC消息，实现了无需设备拆卸，直接通过FPGA对FC模块进行远程升级。

Description

一种FC模块升级的系统及方法
技术领域
本发明涉及FC模块升级技术领域，特别涉及一种FC模块升级的系统及方法。
背景技术
随着航空电子技术的发展，光纤通道（FC）技术已经成为了航空电子网络的首选。在FC网络中，每个设备都需要通过FC模块接入到FC网络中，才能与其它设备进行通信。因此，FC模块广泛应用于机载、实验室和外场等试验环境中。
目前FC模块的最主要的核心器件是FPGA，通常情况下，FPGA可以通过JTAG线进行升级。然而，通过JTAG级升级的方式有两个缺陷。一是升级速率慢；二是由于FC模块通常集成在系统设备中，需要对模块进行拆卸才能进行升级，操作较为复杂。
在其它远程升级的方案中，FPGA的升级通常还需要代理软件，一般基于嵌入式的处理器平台的配合，通过代理软件从远程控制端接收固件再实现升级。这种方式还需要启动升级模式，如果进行大量的设备升级，会导致设备操作复杂。
发明内容
本发明提供了一种FC模块升级的系统及方法，设置升级控制端通过光纤与所述设备端的FC模块连接，将升级模块与通信模块嵌入在FPGA中，通过在FC消息帧头中设置FC标准未定义的TYPE值来区分FC消息的类型，根据传输的消息类型进行FC模块的升级和FC网络消息的通信，实现了FC模块的远程升级。
本发明提供了一种FC模块升级的系统，包括位于设备端的FC模块和升级控制端，所述FC模块与所述升级控制端通过光纤连接，所述FC模块包括FPGA控制模块、FLASH模块、光模块和PCIE接口，所述FLASH模块、光模块和PCIE接口分别连接所述FPGA控制模块。
进一步的，所述FPGA控制模块中嵌入有升级模块和通信模块。
所述升级模块为执行FC模块升级的程序代码，所述通信模块用于进行消息通信。
进一步的，所述升级控制端为PC端。
本发明基于上述系统还提供了一种FC模块升级的方法，具体步骤如下：
步骤S1：系统初始化，初始化完成后FC模块接收FC消息传输至FPGA模块中；
步骤S2：判断FC消息的类型，根据FC消息的类型进行升级或通信，如果是升级消息则进行FC模块的升级，反之则进行FC消息的正常通信。
进一步的，所述系统的初始化包括FC模块初始化和升级控制端初始化。
所述升级控制端的初始化，主要初始化升级控制端中的软件程序，选择升级文件等操作，所述FC模块的初始化，即对FC模块进行上电。
进一步的，所述FC消息包括升级消息和通信消息，通过获取接收的FC消息帧头中的TYPE值进行判别，用于判别消息的所述TYPE值采用FC协议中未定义的字段。
利用FC协议中未定义的TYPE值，区分FC消息是否为升级消息，保证了FC模块的兼容性当FPGA模块接收到特定的TYPE值后，可识别出消息类型。
进一步的，所述FC模块的升级具体过程如下：
步骤S201：升级消息的请求与响应，设备端和升级控制端初始化后，所述升级控制端向所述设备端发送升级请求，所述设备端接收到升级请求命令后向所述升级控制端发送升级响应；
步骤S202：升级文件数据的传输：所述升级控制端接收到升级响应后，将升级文件数据拆分成若干数据包，并生成与每个数据包一一对应的校验码，再将数据包与对应的校验码传输到所述设备端进行验证；
步骤S203：所述设备端接收数据包后通过校验码进行验证，判断接收的数据包是否准确，如若错误则请求重新获取数据包；
步骤S204：数据包接收完成后，进行升级文件的完整性校验，判断接收的升级文件数据是否完整，完整性校验无误后，所述设备端向所述升级控制端发送数据接收完成命令，同时将接收的升级文件数据写入所述FLASH模块中，并在写入完成后所述设备端向所述升级控制端发送写入完成命令。
进一步的，所述升级请求命令包括升级文件大小、数据包拆分的个数以及校验码信息。
本发明的有益效果如下：
1、系统包括升级控制端与设备端通过光纤连接，实现FC模块远程升级，避免了FC模块升级时设备的拆卸。
2、FPGA控制模块中嵌入了升级模块和通信模块，通过升级模块中存储的升级代码执行FC模块的升级逻辑，不需要代理软件的配合，仅通过FPGA即可实现升级，降低了升级操作的复杂度。
3、通过自定义FC协议中未使用的TYPE值进行FC消息的区分，避免升级时的消息与正常通信消息相互干扰，同时保证了与常规FC模块的兼容性。
附图说明
图1是本发明系统整体结构示意图；
图2是本发明FC模块组成结构示意图；
图3是本发明系统工作流程示意图；
图4是本发明升级时系统流程示意图。
具体实施方式
在下面的描述中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1
本发明的实施例1提供了一种FC模块升级的系统，如图1所示，系统包括FC模块和升级控制端，所述FC模块位于设备端为集成的FC卡，所述升级控制端为上位机，在PC端环境下运行，使系统运行的更加稳定。
如图2所示，所述FC模块与所述升级控制端通过光纤连接，通过光纤网络进行消息的传输，所述FC模块包括FPGA控制模块、FLASH模块、光模块和PCIE接口，所述FLASH模块、光模块和PCIE接口分别连接所述FPGA控制模块；其中所述FLASH模块用于存储固件，所述光模块是对外的接口，在输入输出信号时，进行电光转换，所述PCIE接口用于与主机连接进行通信。
所述FPGA控制模块包括升级模块和通信模块，分别控制FC模块升级和FC网络消息的通信。
实施例2
本发明的实施例2基于上述实施例1提供了一种FC模块升级的方法，基于上述系统实现了FC模块远程升级，如图3所示，包括如下步骤：
步骤S1：系统初始化，初始化完成后FC模块接收FC消息传输至FPGA模块中；
所述系统初始化包括FC模块初始化和升级控制端初始化，即初始化FC卡和上位机程序初始化，上位机程序初始化为初始化选择升级文件等操作，FC卡初始化为对FC卡进行上电。
步骤S2：判断FC消息的类型，接收的FC消息帧头中的TYPE值，本实施例中，定义02h-CFh保留字段进行升级消息判别，如下表所示：
Figure 232490DEST_PATH_IMAGE001
如果判别是升级消息则进行FC模块的升级，反之则进行FC消息的正常通信。
如图4所示，FC模块的升级具体过程如下：
步骤S201：升级消息的请求与响应，系统完成初始化后，上位机向FC卡发送升级请求命令，FC卡接收到升级请求命令后，若FC卡接收到升级消息则向上位机发送升级响应，所述升级请求命令包括升级文件大小、数据包拆分的个数以及校验码信息。
步骤S202：升级文件数据的传输：上位机接收到升级响应后，将升级文件数据拆分成若干数据包，并生成与每个数据包一一对应的校验码，再将数据包与对应的校验码依次传输到所述设备端进行验证。
步骤S203：所述设备端接收数据包后通过校验码进行验证，判断接收的数据包是否准确，如若错误则请求重新获取数据包，直至接收所有数据包；
步骤S204：数据包接收完成后，进行升级文件的完整性校验，根据接收的所有数据包的大小判断接收的升级文件数据是否完整，完整性校验无误后，FC卡向上位机发送数据接收完成命令，同时将接收的升级文件数据写入所述FLASH模块中，并在写入完成后向上位机发送写入完成命令。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (5)

1.一种FC模块升级的系统，其特征在于，包括位于设备端的FC模块和升级控制端，所述FC模块为航空电子网络中光纤通信模块，与所述升级控制端通过光纤连接，所述FC模块包括FPGA控制模块、FLASH模块、光模块和PCIE接口，所述FLASH模块、光模块和PCIE接口分别连接所述FPGA控制模块，所述FPGA控制模块中嵌入有升级模块和通信模块，所述升级模块为执行FC模块升级的程序代码，所述通信模块用于进行消息通信；
所述FC模块的升级具体过程如下：
步骤S201：升级消息的请求与响应，设备端和升级控制端初始化后，所述升级控制端向所述设备端发送升级请求，所述设备端接收到升级请求命令后向所述升级控制端发送升级响应；
步骤S202：升级文件数据的传输：所述升级控制端接收到升级响应后，将升级文件数据拆分成若干数据包，并生成与每个数据包一一对应的校验码，再将数据包与对应的校验码传输到所述设备端进行验证；
步骤S203：所述设备端接收数据包后通过校验码进行验证，判断接收的数据包是否准确，如若错误则请求重新获取该数据包；
步骤S204：数据包接收完成后，进行升级文件的完整性校验，判断接收的升级文件数据是否完整，完整性校验无误后，所述设备端向所述升级控制端发送数据接收完成命令，同时将接收的升级文件数据写入所述FLASH模块中，并在写入完成后所述设备端向所述升级控制端发送写入完成命令。
2.根据权利要求1所述的FC模块升级的系统，其特征在于，所述升级控制端为PC端。
3.一种FC模块升级的方法，基于权利要求1所述的系统，其特征在于，方法包括：
步骤S1：系统初始化，初始化完成后FC模块接收FC消息传输至FPGA模块中；
步骤S2：判断FC消息的类型，根据FC消息的类型进行升级或通信，如果是升级消息则进行FC模块的升级，反之则进行FC消息的正常通信；所述FC消息包括升级消息和通信消息，通过获取接收的FC消息帧头中的TYPE值进行判别，用于判别消息的所述TYPE值采用FC协议中未定义的字段；
步骤S2中，确定是升级消息后，所述FC模块的升级具体过程如下：
步骤S201：升级消息的请求与响应，设备端和升级控制端初始化后，所述升级控制端向所述设备端发送升级请求，所述设备端接收到升级请求命令后向所述升级控制端发送升级响应；
步骤S202：升级文件数据的传输：所述升级控制端接收到升级响应后，将升级文件数据拆分成若干数据包，并生成与每个数据包一一对应的校验码，再将数据包与对应的校验码传输到所述设备端进行验证；
步骤S203：所述设备端接收数据包后通过校验码进行验证，判断接收的数据包是否准确，如若错误则请求重新获取该数据包；
步骤S204：数据包接收完成后，进行升级文件的完整性校验，判断接收的升级文件数据是否完整，完整性校验无误后，所述设备端向所述升级控制端发送数据接收完成命令，同时将接收的升级文件数据写入所述FLASH模块中，并在写入完成后所述设备端向所述升级控制端发送写入完成命令。
4.根据权利要求3所述的FC模块升级的方法，其特征在于，所述系统初始化包括FC模块初始化和升级控制端初始化。
5.根据权利要求3所述的FC模块升级的方法，其特征在于，所述升级请求命令包括升级文件大小、数据包拆分的个数以及校验码信息。
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