专利名称：一种对下井仪器电路板板载cpu程序进行更新的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对井下仪器电路板板载CPU程序进行更新的装置。
背景技术：
在石油工具的下井仪器中，随钻测量仪器的电子电路部分的安装主要有三种结构。第一种是将电路部分装入到环形电子腔内，电子腔内部过流体，电子腔塞入到钻挺(或者外筒)内部。第二种是仪器整个成为一个实体塞入到钻挺(或者外筒)内部，在电子腔和钻挺之间过流体。第三种是在钻挺壁上扣出电子腔的空间，用盖板来密封，然后在各个电子腔中间钻孔连接线路。不管是哪种结构，当需要更新仪器内部电路程序时，操作都异常繁琐和困难。只能将整只随钻仪器串吊出井口并运送到拆装架上卸扣，拆成单根的仪器，然后将骨架从钻挺里取出来并从其上取下电路板再对电路板上的CPU程序进行烧写更新，运输作业过程需要消耗大量的人力物力。在程序更新完毕后再将电路板安装回骨架和外筒内。由于每次更新仪器内部电路的程序都伴随着复杂的机械拆装步骤，非常容易影响到仪器内部接插件的寿命。而且有些昂贵的接插头在安装时涂上硅胶固定，拆掉后重装必须更换新件，需要耗费几十甚至几百小时，造成了巨大浪费。另外，随钻仪器串都带有电池，操作人员拆卸电池时也存在着巨大的作业危险。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是克服目前对下井仪器电路板板载CPU程序进行更新时效率低下、成本高昂且存在着巨大危险的缺陷。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种对下井仪器电路板板载CPU程序进行更新的装置，包括程序读取器和固件加载器，其中所述程序读取器读取更新程序编译后的HEX文件，将所述HEX文件打包发给所述固件加载器，并接收和解析所述固件加载器回传的数据包；所述固件加载器解包所述HEX文件，然后重新打包成数据帧从总线上发送出去，并将通过总线上传的数据包封装后回传给所述程序读取器。优选地，所述程序读取器将所述HEX文件按照RS485_M0DBUS协议打包发给所述固件加载器。优选地，所述固件加载器将通过所述总线上传的数据包封装成RS485_M0DBUS协议格式数据回传给所述程序读取器。优选地，所述固件加载器将所述数据帧从1553总线上发送出去，并将通过所述1553总线上传的数据包封装回传给所述程序读取器。 优选地，该装置包括板载适配器，接收所述总线上发送过来的所述数据帧，将所述数据帧下传给所述板载CPU，并将所述板载CPU在更新程序期间需要上传的数据包打包发送到所述总线上。[0013]优选地，所述板载适配器将所述数据帧封装成内部集成电路(IIC)或通用异步串行(UART)接口的数据包下传给所述板载CPU。优选地,该装置包括编译器，对所述更新程序进行编译获得所述HEX文件。与现有技术相比，本实用新型的实施例通过利用现有的仪器接口及总线结构，不需要将仪器调离井口并拆卸仪器，就可以直接对嵌套在仪器内部的功能电路板进行程序更新操作，从而方便对仪器的功能进行升级和更新，提高了作业效率，降低了作业成本，保证了作业人员的安全。本实用新型的实施例可以在实验室或现场对下井仪器中的电路板程序直接进行更新。
图I为本实用新型实施例的对下井仪器电路板板载CPU程序进行更新的装置的构造不意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本实用新型实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下的相互结合，均在本实用新型的保护范围之内。如图I所示，本实用新型实施例的对下井仪器电路板板载CPU程序进行更新的装置主要包括程序读取器10和固件加载器20。程序读取器10读取更新程序编译后的HEX文件，将HEX文件按照RS485_M0DBUS协议(RS485_M0DBUS协议一种工业通信和分布式控制系统协议，由美国莫迪康公司推出)打包发给固件加载器20，并接收和解析固件加载器20回传的数据包。固件加载器20是一个协议转换器，将RS485_M0DBUS协议格式数据解包，然后重新打包成数据帧从1553总线上发送出去，并将通过1553总线上传的数据包封装成RS485_MODBUS协议格式数据回传给程序读取器10。对于引导加载器(BOOTLOADER)开放的CPU，通过上述的程序读取器10和固件加载器20以及配套的电路等即可对CPU上的程序进行更新。对于厂家固化了 BOOTLOADER的CPU，本实用新型的实施例还包括板载适配器30，其在电路板上的CPU进入下载模式时，接收1553总线上发送过来的数据帧，将接收到的数据帧封装成内部集成电路(IIC)或通用异步串行(UART)接口的数据包下传给板载CPU进行更新；并将板载CPU在更新程序期间需要上传的数据包打包发送到1553总线上，上传给固件加载器20。本实用新型的实施例还包括编译器40，与程序读取器10相连，对更新程序进行编译获得前述的ffix文件。本实用新型的实施例在使用时，用连接电缆将固件加载器与井下仪器上的数据通讯接口相联，并将固件加载器与设置有程序读取器的电脑相联。连接完成后即可完成对井下仪器电路板程序进行在线更新。整个操作流程方便，快捷，安全可靠，省时省力，仅需一名人员即能轻松完成。本实用新型的实施例可以进行编程操作，从而适用于不同的井下仪器通讯接口，对多种常用的嵌入式CPU进行在线程序更新操作，从而使其通用性大大增强。本实用新型的实施例可以进行远程现场井下仪器功能升级。当实验室进行了仪器的电路板功能升级后，可以快速同步升级现场工作的仪器，而无需再将现场仪器拉回研发中心进行功能升级，而有效提高了工作效率。本实用新型的实施例可以在电路板封装到了井下仪器内部后更新电路板的程序，从而在研制阶段为井下仪器调试提供了最为逼真的现场环境，提高了仪器研制效率。本实用新型的实施例的使用不需要拆装仪器本身，相对延长整只仪器内部接插件的使用寿命，不仅节省了昂贵接插件的用量，而且也极大地提升了作业效率。利用本实用新型的实施例，可以直接在仪器外边数据读写口通过1553接口对仪器进行程序更新操作，整个过程只需几分钟或者即使分钟，在现场就可以对仪器的程序进行更新。应用本实用新型的实施例进行程序更新，不需要拆卸仪器，因而不会消耗仪器上的零部件，也不需要耗费大量的人力物力对仪器进行拆卸重安装，快捷方便，效率高，不会有电池爆炸等作业危险。虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
权利要求1.ー种对下井仪器电路板板载CPU程序进行更新的装置，其特征在于，包括程序读取器和固件加载器，其中 所述程序读取器读取更新程序编译后的HEX文件，将所述HEX文件打包发给所述固件加载器，并接收和解析所述固件加载器回传的数据包； 所述固件加载器解包所述HEX文件，然后重新打包成数据帧从总线上发送出去，并将通过总线上传的数据包封装后回传给所述程序读取器。
2.根据权利要求I所述的对下井仪器电路板板载CPU程序进行更新的装置，其特征在于，所述程序读取器将所述HEX文件按照RS485_M0DBUS协议打包发给所述固件加载器。
3.根据权利要求2所述的对下井仪器电路板板载CPU程序进行更新的装置，其特征在于，所述固件加载器将通过所述总线上传的数据包封装成RS485_M0DBUS协议格式数据回传给所述程序读取器。
4.根据权利要求I所述的对下井仪器电路板板载CPU程序进行更新的装置，其特征在于，所述固件加载器将所述数据帧从1553总线上发送出去，并将通过所述1553总线上传的数据包封装回传给所述程序读取器。
5.根据权利要求I所述的对下井仪器电路板板载CPU程序进行更新的装置，其特征在于，该装置包括 板载适配器，接收所述总线上发送过来的所述数据帧，将所述数据帧下传给所述板载CPU,并将所述板载CPU在更新程序期间需要上传的数据包打包发送到所述总线上。
6.根据权利要求5所述的对下井仪器电路板板载CPU程序进行更新的装置，其特征在于，所述板载适配器将所述数据帧封装成内部集成电路(IIC)或通用异步串行(UART)接ロ的数据包下传给所述板载CPU。
7.根据权利要求I所述的对下井仪器电路板板载CPU程序进行更新的装置，其特征在于，该装置包括 编译器，对所述更新程序进行编译获得所述HEX文件。
专利摘要本实用新型公开了一种对下井仪器电路板板载CPU程序进行更新的装置，克服目前对下井仪器电路板板载CPU程序进行更新时效率低下、成本高昂且存在着巨大危险的缺陷，该装置包括程序读取器和固件加载器，所述程序读取器读取更新程序编译后的HEX文件，将所述HEX文件打包发给所述固件加载器，并接收和解析所述固件加载器回传的数据包；所述固件加载器解包所述HEX文件，然后重新打包成数据帧从总线上发送出去，并将通过总线上传的数据包封装后回传给所述程序读取器。本实用新型不需要将仪器调离井口并拆卸仪器就可以直接对嵌套在仪器内部的功能电路板进行程序更新操作。
文档编号E21B47/00GK202815813SQ20122041618
公开日2013年3月20日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者姜天杰, 孙师贤, 尚捷, 陆庆超 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油田服务股份有限公司