一种在线软件烧写装置及方法与流程

本发明涉及嵌入式系统领域，特别是涉及一种在线软件烧写装置及方法。

背景技术：

随着我国载人航天工程的深入开展，对运载火箭的入轨精度提出了更高的要求，特别是近年来控制系统冗余技术和迭代制导方法的引入，使得运载火箭飞行控制数据的数量大大增加。

目前，火箭多采用预先存储于箭上计算机中的飞行控制软件。这种存储方式虽然在火箭组装之前可以较为方便地对箭上计算机中的控制软件进行更新，但是一旦箭上计算机装入火箭并完成对接后，将无法通过传统的方法对箭上计算机中存储的控制软件进行更新。

因此，如何针对目前火箭研制及交付使用过程中存在的飞行控制软件在线下载需求，提供一种在线软件烧写方法成为了目前亟待解决的技术问题之一。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种在线软件烧写装置，包括箭上控制设备、综合测控设备以及地面测试设备；

所述综合测控设备包括板卡以及耦合器；

所述耦合器通过总线以及第五连接器与所述地面测试设备相连，且所述耦合器将所述总线分为两束，其中一束通过第一连接器C1与所述箭上控制设备的通讯接口相连，另一束与所述板卡相连；

所述装置还包括与所述箭上控制设备的允许烧写端口相连的第二连接器C2，以及与所述第二连接器C2依次相连的第三连接器、第四连接器；

其中，所述第四连接器与综合测控设备内的供电信号连接。

可选地，所述总线为1553B总线，所述耦合器为1553B耦合器。

可选地，所述第三连接器与所述第四连接器通过跨接线连接。

可选地，所述板卡包括1553B板卡。

可选地，所述箭上控制设备包括箭上计算机。

可选地，所述箭上计算机包括一个主处理器和多个从处理器。

可选地，所述地面测试设备包括地面测试微机。

另一方面，本发明还提供了一种采用上述任一种所述装置的在线软件烧写方法，包括：

箭上控制设备加电或复位后，进行接口初始化；

完成接口初始化后，所述箭上控制设备通过综合测控设备接收地面测试设备发送的控制指令，以根据所述控制指令将目标程序写入所述箭上控制设备的指定内存中。

可选地，所述目标程序包括用户程序和监控程序。

本发明的在线软件烧写装置结构简单、容易操作、制造成本低、在各系统之间具有很强的通用性。采用该装置的在线软件烧写方法可以实现远程嵌入式程序更新下载，并可以降低系统升级成本，优化研制流程，可广泛应用于各种远程嵌入式程序更新领域中，具有广泛的借鉴意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例的在线软件烧写装置的结构示意图；

图2为本发明一个实施例的在线软件烧写方法的流程示意图；

图3为本发明一个实施例的在线软件烧写程序运行原理示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。

图1为本发明一个实施例的在线软件烧写装置的结构示意图，如图1所述，该装置包括箭上控制设备、综合测控设备以及地面测试设备；

所述综合测控设备包括板卡以及耦合器；

所述耦合器通过总线以及第五连接器C5与所述地面测试设备相连，且所述耦合器将所述总线分为两束，其中一束通过第一连接器C1与所述箭上控制设备的通讯接口相连，另一束与所述板卡相连；

所述装置还包括与所述箭上控制设备的允许烧写端口相连的第二连接器C2，以及与所述第二连接器C2依次相连的第三连接器C3、第四连接器C4；

其中，所述第四连接器与综合测控设备内的供电信号连接。

作为本实施例的优选，所述总线可以为1553B总线，所述耦合器可以为1553B耦合器。

进一步地，作为上述实施例的优选，所述第三连接器C3与所述第四连接器C4通过跨接线连接。

在此基础上，作为上述实施例的优选，所述板卡可以包括1553B板卡。

进一步地，作为上述实施例的优选，所述箭上控制设备可以包括箭上计算机。

在此基础上，作为上述实施例的优选，所述箭上计算机可以包括一个主处理器和多个从处理器。

进一步地，作为上述实施例的优选，所述地面测试设备可以包括地面测试微机。

本发明的在线软件烧写装置结构简单、容易操作、制造成本低、在各系统之间具有很强的通用性，可以实现远程嵌入式程序更新下载，并可以降低系统升级成本，优化研制流程，可广泛应用于各种远程嵌入式程序更新领域中，具有广泛的借鉴意义。

图2为本发明一个实施例的在线软件烧写方法的流程示意图，如图2所示，该方法包括：

S1：箭上控制设备加电或复位后，进行接口初始化；

S2：完成接口初始化后，所述箭上控制设备通过综合测控设备接收地面测试设备发送的控制指令，以根据所述控制指令将目标程序写入所述箭上控制设备的指定内存中。

进一步地，作为上述方法实施例的优选，所述目标程序可以包括用户程序和监控程序。

本发明的在线软件烧写方法步骤简单，容易实现，可以实现远程嵌入式程序更新下载，并可以降低系统升级成本，优化研制流程，可广泛应用于各种远程嵌入式程序更新领域中，具有广泛的借鉴意义。

下面以一具体的实施例来说明本发明，但不限定本发明的保护范围。

如图1所示，在电路设计上，本实施例为实现控制软件在线下载同时保证控制软件存储安全，将箭上控制计算机主机板CPU芯片的允许烧写控制信号+Eflash引向地面测试系统，经转接后将其引至地面测发控的程序下载接口P1插座，同时该接口引出一路28V供电信号+B。为通过1553B实现程序下载，在弹地1553B总线上，通过耦合器引出一新的分支至P1接口。在程序下载电缆对应的接口P1(插头)，将+B信号与+Eflash信号点进行跨接。

需要更新飞行控制软件时，连接程序下载电缆，箭上控制计算机中存储控制软件Flash的允许烧写控制信号+Eflash有效，可以通过箭上控制计算机CPU向其写入控制软件。

为实现控制软件上传至箭上控制计算机主机板SRAM中，箭上控制计算机上电自动加载监控程序，初始化1553B芯片为BC，实现箭上控制计算机通过1553B总线与地面测试微机的通讯功能。控制软件上传至箭上控制计算机主机板SRAM中后，通过监控程序将其写入Flash存储芯片。

可以理解的是，所述第一连接器C1、第二连接器C2、第三连接器C3、第四连接器C4、第五连接器C5、第六连接器C6、第七连接器C7均包括输入端口和输出端口；

地面测试微机的1553B总线与第五连接器C5输出端口相连，第五连接器的输入端口连接至综合测控设备内部的1553B耦合器，1553B耦合器将1553B总线分为两束，一束连接综合测控设备内部的1553B板卡，另一束连接至第一连接器C1输入端口。第一连接器C1输出端口连接至箭上计算机的第六连接器C6输出端口，第六连接器为箭上计算机的1553B通讯接口。

第四连接器C4输入端口连接+B(28V)，第四连接器输出端口与第三连接器C3的输出端口相连，第三连接器输入端口与第二连接器C2输入端口相连，第二连接器输出端口与第七连接器C7的输出端口相连，第七连接器C7为箭上计算机允许烧写端口。

箭上计算机与地面测试微机中分别运行与在线软件安全烧写相关的监控软件，使用C/C++语言进行编程；箭上计算机内部运行箭上监控软件，箭上监控软件分为主机板监控软件、信息板监控软件1、信息板监控软件2、信息板监控软件3，分别安装于主CPU和从CPU相对应的FLASH芯片中，地面测试微机中运行地面监控软件。

进一步地，图3示出了本发明一个实施例的在线软件烧写程序运行原理；如图3所示，地面监控软件与箭上监控软件通过1553B通信口完成数据和程序的上传和下载，箭上监控软件的主CPU部分和从CPU间通过双口RAM进行数据交换。

各箭上监控软件在箭上计算机加电或复位后，完成对箭上计算机各接口必要的初始化，建立弹地1553B通信并提供用户对箭上计算机使用操作的各种“命令”功能。主机板监控软件在弹机复位后，实现1553B总线接口初始化，同时实现机内各板卡的通信同步工作，检测从CPU的存在并与从CPU进行通信同步，实现多CPU的监控方式。从CPU监控软件通过双口RAM与主CPU进行信息交换，达到一主多从的CPU工作方式。

上述监控软件均实现如下功能：

1)将程序或数据写入指定起始地址的箭上计算机主机内存中；

2)在线将用户程序写入计算机FLASH中；

3)在线将监控程序写入计算机FLASH中；

4)从指定地址处开始执行用户程序。

地面监控软件利用1553B通信口与箭上计算机通信，地面监控软件与箭上监控软件配合运行，实现对箭上计算机的各种操作。

本实施例的在线软件烧写方法及装置各系统之间通用性强，可以实现远程嵌入式程序更新下载，降低系统升级成本，优化研制流程，可应用于各种远程嵌入式程序更新领域中，具有广泛的借鉴意义。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。