CN202677384U

CN202677384U - 具有便携式usb接口的在线编程器

Info

Publication number: CN202677384U
Application number: CN 201220325243
Authority: CN
Inventors: 李其林; 许李纳; 李会同; 代富友
Original assignee: Henan Thinker Automatic Equipment Co Ltd
Current assignee: Henan Thinker Automatic Equipment Co Ltd
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2022-07-06

Abstract

一种具有便携式USB接口的在线编程器，它包括主控制器和两片FLASH存储器；所述的主控制器与两片FLASH存储器之间通过片选信号线、控制总线和I/O总线连接；所述的主控制器还通过USB接口连接被编程设备。采用上述技术方案的本实用新型，采用双片冗余比较的FLASH存储器，有效保证了存储信息的可靠性；同时在向编程器写入待编程文件时，采用专用PC机软件对其进行操作，非专用PC机软件对本实用新型编程器操作无效，此专用PC机软件对普通U盘操作无效，即专用PC机软件匹配专用编程器，有效保证了编程器信息的安全性。

Description

具有便携式USB接口的在线编程器

技术领域

本实用新型涉及一种编程工具，具体地说是涉及一种具有高安全性与可靠性的便携式USB接口的在线编程器装置。

背景技术

目前，普通编程器对于特定应用环境下高安全性及高可靠性的程序及数据更新装置，既没有满足便捷性，又没有满足高安全性及可靠性的设备，因而不能满足客户的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种安全、可靠的便携式USB接口的在线编程器。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有便携式USB接口的在线编程器，它包括主控制器和两片FLASH存储器；所述的主控制器与两片FLASH存储器之间通过片选信号线、控制总线和I/O总线连接；所述的主控制器还通过USB接口连接被编程设备。

所述的主控制器通过MCU调试接口连接状态指示灯。

所述的USB接口为电源转换芯片提供电源，经过电源转换芯片的转换后给主控制器供电。

采用上述技术方案的本实用新型，采用双片冗余比较的FLASH存储器，有效保证了存储信息的可靠性；同时在向编程器写入待编程文件时，采用专用PC机软件对其进行操作，非专用PC机软件对本实用新型编程器操作无效，此专用PC机软件对普通U盘操作无效，即专用PC机软件匹配专用编程器，有效保证了编程器信息的安全性；此外在编程器对被编程设备进行编程操作时，被编程设备与编程器之间的身份识别以及文件的合法性判断，也体现出专用编程器匹配专用被编程设备的特征，有效保证了编程器存储文件的安全性及编程操作过程的安全性；其USB通信过程中的所有交互命令均采用密文方式发送。

本实用新型方法较普通编程器相比，具有以下特点：

（1）该编程器采用双片冗余比较的FLASH存储器以保证存储文件的可靠性；

（2）该编程器只能被专用PC机软件进行操作以保证安全性；

（3）该编程器对被编程设备进行编程操作时，通过专用的交互命令保证安全性；

（4）所有交互命令以密文方式发送以保证安全性；

（5）该编程器中所有存储的文件都具有校验文件来保证文件的正确性及文件来源的合法性。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型中PC机专用软件对编程器操作流程图。

图3为本实用新型中编程器对被编程设备进行编程操作流程图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括主控制器1和两片FLASH存储器2，3，且两片FLASH存储器中存储内容一致，实现冗余比较以提高可靠性。主控制器1与两片FLASH存储器2，3之间通过片选信号线、控制总线和I/O总线连接。上述的主控制器1还通过USB接口5连接被编程设备。USB接口5是编程器与PC机软件/被编程设备之间的信息交互通道，PC机软件对编程器写待编程文件以及编程器对被编程设备的编程操作都是通过此通道实现。

除此之外，主控制器1通过MCU调试接口连接状态指示灯4，状态指示灯4用来指示编程器的工作状态，即与PC机软件/被编程器之间通信过程的状态指示；同时，电源转换芯片6通过从USB接口5取5V电源，经过转换后为主控制器1进行供电，整个编程器再无需其他电源供给，应用时通过USB接口5，或从PC机USB接口取电，或从被编程器设备USB接口取电，易于操作。

本实用新型PC机专用软件对编程器操作流程，即将编程器插入PC机USB接口之后，如图2所示，该图描述了PC机软件及编程器端的处理流程，现对其中的关键流程进行说明：

（1）PC机软件端：

（I）PC机软件在识别到USB设备后进行枚举操作，之后进行步骤101发送打开写保护命令，该命令采用密文方式发送，密钥由PC机软件与编程器约定；

（II）在步骤102收到编程器的回应后判断该回应是否正确，若正确则表明身份识别阶段完成，此时即可进行待编程文件的写入操作，若没有收到正确回应则该软件不再执行后续操作；

（III）在将待编程文件写入编程器之后，软件会执行步骤103生成此文件的校验文件，该校验文件含有待编程文件的创建时间、修改时间、原始文件名、编程器ID号、原始文件的CRC校验以及该校验文件的CRC校验等信息，并将此文件写入编程器；

（IV）在步骤103之后，软件会执行步骤104生成配置文件，该配置文件含有此次操作的软件操作人员信息、该文件生成时间、认证码、待编程文件有效期以及该配置文件的CRC校验等信息，并将此文件写入编程器；

（V）在步骤104之后，软件会执行步骤105生成配置文件的校验文件，该校验文件含有配置文件的创建时间、修改时间、文件名、编程器ID号、配置文件的CRC校验以及该校验文件的CRC校验等信息，并将此文件写入编程器；

（VI）在收到编程器返回的写入成功标志后，表示一次写入操作完成。

（2）编程器端：

（I）编程器在步骤106收到打开写保护命令请求后，进行解密判断命令是否合法，若合法则执行步骤107回应PC机软件并打开写保护，若不合法则编程器对PC机来说只是一个写保护的U盘，只可以对其进行查看操作，不可以进行删除、修改以及格式化等操作；

（II）当编程器收到文件写入请求时，执行步骤108将文件写入两片FLASH存储器中，写入时根据FLASH存储器坏块信息进行相应的替换，以保证每个文件被正确的写入存储；

（III）在步骤108之后，执行步骤109对写入的文件进行读出比较，以保证两片FLASH存储器中写入文件的正确性及一致性，并回应写入标志，若正确则表示一次文件写入操作完成。

本实用新型编程器对被编程设备进行编程操作流程，即将编程器插入被编程设备USB接口并给设备上电之后，如图3所示，该图描述了被编程设备端及编程器端的处理流程，现对其中的关键流程进行说明：

（1）被编程设备端：

（I）被编程设备上电后先执行引导程序即步骤201，此时会判断有无USB设备连接，若有USB设备则执行步骤202发送打开写保护命令，该命令采用密文方式发送，密钥由被编程设备与编程器约定；

（II）在步骤203收到编程器的回应后判断该回应是否正确，若正确则表明身份识别阶段完成，此时即可进行步骤205文件合法性校验，若回应不正确或无USB设备，则被编程设备会转向步骤204执行应用程序；

（III）在执行步骤205时，其合法性判断根据配置文件的创建时间、修改时间、文件名、编程器ID号、配置文件的CRC校验以及配置文件的校验文件CRC校验等信息进行判断，在这里，即使该文件被拷贝，但由于其创建时间不同，故CRC校验也不一致，被编程设备将视其为非法文件；

（IV）在配置文件合法性校验通过后，执行步骤206待编程文件合法性校验，类似于步骤205，即使该文件被拷贝，由于其创建时间不同，CRC校验也不一致，被编程设备也将视其为非法文件；这些操作极大地提高了安全性；

（V）当所有文件合法性校验通过后，被编程设备会用待编程文件去更新自身的程序/数据，编程完成后执行步骤207向编程器写记录日志，若编程成功，则执行步骤208按更新后的程序/数据执行，若更新失败，或在前面合法性校验阶段未通过，都将执行步骤209设备宕机，设备重新上电后将正常运行。

（2）编程器端：

（I）编程器在步骤210收到打开写保护命令请求后，进行解密判断命令是否合法，若合法则执行步骤211回应被编程设备并打开写保护，若不合法则编程器对被编程设备来说只是一个写保护的U盘，只可以对其进行查看操作，不可以进行删除、修改以及格式化等操作；

（II）当编程器在步骤212收到编程状态标志时，通过状态指示灯向用户传递编程成功/失败的信息；

（III）当编程器收到记录日志文件写入请求时，执行步骤213将记录日志写入两片FLASH存储器中，写入时根据FLASH存储器坏块信息进行相应的替换，以保证每个文件被正确的写入存储；

（IV）在步骤213之后，执行步骤214对写入的文件进行读出比较，以保证两片FLASH存储器中写入记录日志的正确性及一致性，并回应写入标志，以上过程执行完成则表明一次编程操作成功，记录日志中会反映此次编程的成功标志、认证码、编程时间、被编程设备的ID、待编程文件生成时间等信息。

由于本实用新型编程器采用双片冗余比较的FLASH存储器，有效保证了存储信息的可靠性；同时在向编程器写入待编程文件时，采用专用PC机软件对其进行操作，非专用PC机软件对本实用新型编程器操作无效，此专用PC机软件对普通U盘操作无效，即专用PC机软件匹配专用编程器，有效保证了编程器信息的安全性；此外在编程器对被编程设备进行编程操作时，被编程设备与编程器之间的身份识别以及文件的合法性判断，也体现了专用编程器匹配专用被编程设备的特征，有效保证了编程器存储文件的安全性及编程操作过程的安全性。

虽然本实用新型已结合优选实施例进行说明，但要理解到，根据上述描述的许多替换、修改和变化对本专业技术人员而言是显而易见的，因此，预期已包含所有所述权利要求的精神以及范围内的替换、修改与变化。在这里提出的和在附图中所表示的所有内容，应该被解释为是说明性的和非限制性的。

Claims

1.一种具有便携式USB接口的在线编程器，其特征在于：它包括主控制器（1）和两片FLASH存储器（2，3）；所述的主控制器（1）与两片FLASH存储器（2，3）之间通过片选信号线、控制总线和I/O总线连接；所述的主控制器（1）还通过USB接口（5）连接被编程设备。

2.根据权利要求1所述的具有便携式USB接口的在线编程器，其特征在于：所述的主控制器（1）通过MCU调试接口连接状态指示灯（4）。

3.根据权利要求1所述的具有便携式USB接口的在线编程器，其特征在于：所述的USB接口（5）为电源转换芯片（6）提供电源，经过电源转换芯片（6）的转换后给主控制器（1）供电。