单片机运行方法、装置、系统和单片机与流程

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种单片机运行方法、装置、系统和单片机。

背景技术：

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上，相当于一个微型的计算机。单片机中所运行的程序分为系统引导(boot)程序，以及应用程序两个部分。

boot程序可以用于对应用程序进行更新，当boot程序对应用程序进行更新时，需要单片机停留在boot程序中。为了使得单片机能够停留在boot程序中，应用程序运行正常的情况下，会在单片机的非易失性存储区域中，写入一个标志位。当作为下位机的该单片机重启后，首先boot程序会对该标志位进行查询，若存在该标志位，单片机会停留在boot程序中，等待上位机完成用于对应用程序更新的烧写过程；若不存在该标志位，则单片机短时间停留在boot程序之后，跳转到应用程序的入口。

为了使得应用程序损坏或者不存在应用程序时，单片机也能够停留在boot程序中，现有技术中，采用上位机在单片机启动时，以很短的时间间隔发送特殊报文。当单片机短时间停留在boot程序的过程中，接收到该特殊报文，则可以继续停留在boot程序中，继而完成用于对应用程序更新的烧写过程。但是这种方式，由于单片机启动时停留在boot程序的过程很短，若在这段时间内未接收到特殊报文，单片机会跳转到应用程序的入口，导致单片机无法停留在boot程序中。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种单片机运行方法，以解决现有技术中，在单片机的应用程序损坏或者不存在应用程序的情况下，单片机停留在boot程序中的失败率较高的技术问题。

本发明的第二个目的在于提出一种单片机运行装置。

本发明的第三个目的在于提出一种单片机。

本发明的第四个目标在于提出一种单片机运行系统。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种方法，所述单片机运行有系统引导boot程序，所述方法包括以下步骤：

在所述单片机启动时，运行所述boot程序；

若所述boot程序未在预设存储区域内查询到标志位，向所述单片机的上位机发送目标报文；

当接收到所述上位机的目标响应时，继续运行所述boot程序。

本发明实施例的单片机运行方法，通过在单片机启动时，运行boot程序，若boot程序未在预设存储区域内查询到标志位，则向单片机的上位机发送目标报文，以在接收到上位机返回的目标响应时，继续运行该boot程序。现有技术中，需要上位机持续发送特殊报文，从而使单片机短时间停留在boot程序的过程中，能够接收到该特殊报文，相较于现有技术中的这种方式，提高了单片机停留在boot程序中的成功率，解决现有技术中，在单片机的应用程序损坏或者不存在应用程序的情况下，单片机停留在boot程序中的失败率较高的技术问题。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种单片机运行装置，所述单片机运行有系统引导boot程序，所述装置包括：

运行模块，用于在所述单片机启动时，运行所述boot程序；

发送模块，用于若所述boot程序未在预设存储区域内查询到标志位，向所述单片机的上位机发送目标报文；

接收模块，用于当接收到所述上位机的目标响应时，继续运行所述boot程序。

本发明实施例的单片机运行装置，通过在单片机启动时，运行boot程序，若boot程序未在预设存储区域内查询到标志位，则向单片机的上位机发送目标报文，以在接收到上位机返回的目标响应时，继续运行该boot程序。相较于现有技术中，需要上位机持续发送特殊报文，从而使单片机短时间停留在boot程序的过程中，能够接收到该特殊报文的方式，提高了单片机停留在boot程序中的成功率，解决现有技术中，在单片机的应用程序损坏或者不存在应用程序的情况下，单片机停留在boot程序中的失败率较高的技术问题。

为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种单片机，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序包括系统引导boot程序和应用程序，其特征在于，在所述单片机启动时，所述处理器执行所述boot程序，以实现：

若未在预设存储区域内查询到标志位，向所述单片机的上位机发送目标报文；

当接收到所述上位机的目标响应时，继续运行所述boot程序。

为达上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种单片机运行系统，所述系统包括第三方面所述的单片机，以及与所述单片机通信的上位机；

所述上位机，用于当需要对所述单片机进行烧写时，在接收到所述单片机发送的目标报文之后，向所述单片机发送目标响应。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例所提供的一种单片机运行方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所提供的另一种单片机运行方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种单片机运行装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种单片机运行装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种单片机的结构示意图；以及

图6为本发明实施例提供的一种单片机运行系统的结构示意图

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的单片机运行方法和装置。

图1为本发明实施例所提供的一种单片机运行方法的流程示意图。

boot程序可以用于对应用程序进行更新，当boot程序对应用程序进行更新时，需要单片机停留在boot程序中。为了使得应用程序损坏或者不存在应用程序时，单片机也能够停留在boot程序中，现有技术中，采用上位机在单片机启动时，以很短的时间间隔发送特殊报文。当单片机短时间停留在boot程序的过程中，接收到该特殊报文，则可以继续停留在boot程序中，继而完成用于对应用程序更新的烧写过程。但是这种方式，由于单片机启动时停留在boot程序的过程很短，若在这段时间内未接收到特殊报文，单片机会跳转到应用程序的入口，导致单片机无法停留在boot程序中。

针对这一问题，本发明实施例提供了单片机运行方法，单片机运行的程序包括boot程序和应用程序。如图1所示，该单片机运行方法包括以下步骤：

步骤101，在单片机启动时，运行boot程序。

具体地，单片机的存储器中设有程序存储区，程序存储区中的程序分boot程序和应用程序，通过boot程序来实现应用程序的更新，单片机上电启动后，则首先运行boot程序。

步骤102，若boot程序未在预设存储区域内查询到标志位，向单片机的上位机发送目标报文。

具体地，应用程序正常状态时，当应用程序需要更新时，则在预设存储区域内写入一个标志位。当单片机启动后，boot程序则会查询预设存储区域中是否存在这个标志位，如果未查询到标志位，存在两种可能的情况，一种情况下，应用程序无需进行更新；另一种情况下，应用程序缺失，或者应用程序需要更新但由于出现异常，无法写入这个标志位。在后一种情况下，需要继续运行boot程序，从而基于boot程序进行应用程序烧写。

为了在未查询到标志位时，确定是否需要继续运行boot程序，单片机向上位机发送目标报文，等待上位机的响应，以确定是否需要继续运行boot程序，等待应用程序更新。

也就是说，当应用程序损坏或没有应用程序时，应用程序可能无法在预设存储区内写入标志位，而单片机是需要继续运行boot程序，由boot程序对应用程序进行烧写的，因此，单片机boot程序即使未检测到标志位，也无法确定是否可以跳转到应用程序，需要向上位机发送目标报文，等待上位机的响应，由上位机确定是否需要继续运行boot程序。

其中，单片机与上位机之间具有通信连接，基于该通信连接实现单片机向上位机发送目标报文，以及上位机收到报文后反馈响应和烧写指令给作为下位机的单片机。

其中一种可能的实现方式，单片机与上位机之间，具体可以通过控制器局域网(controllerareanetwork,can)实现数据通信。

步骤103，当接收到上位机的目标响应时，继续运行boot程序。

具体地，单片机查询不到应用程序更新的标志位，则周期性向上位机发送目标报文。上位机若需要烧写应用程序，则可以在接收到目标报文之后，向单片机发送目标响应，以使下位机继续运行boot程序；反之，上位机若不需要烧写应用程序，则可以在接收到目标报文之后，忽略该目标报文，不向单片机发送目标响应，以使下位机停止运行boot程序，并跳转至应用程序。

相应地，单片机如果在本周期内，接收到上位机发送的目标响应，则单片机继续运行boot程序，并在该周期内等待上位机发送烧写指令，如果在本周期内上位机没有发送烧写指令，则单片机在下一周期内继续向上位机发送目标报文。单片机会周期性发送该目标报文，只要在每一个周期内均收到上位机的目标响应，则继续运行boot程序，等待烧录指令，如果某一周期内，单片机发送目标报文给上位机之后，接收不到上位机的目标响应，则会延迟运行boot程序一小段时间后，跳出去运行应用程序。

其中，单片机和上位机的前述通信过程，具体可以基于can网络实现。can网络实时性强，可以提高单片机和上位机数据通信的效率，如果can网络上有上位机启动，则单片机启动后就可以向上位机发送目标报文，在收到上位机响应后继续运行boot程序，等待上位机发送烧写指令，如果上位机关闭，单片机无法收到上位机的响应，则单片机即可从boot程序跳转至应用程序。

本实施例中，通过在单片机启动时，运行boot程序，若boot程序未在预设存储区域内查询到标志位，则向单片机的上位机发送目标报文，以在接收到上位机返回的目标响应时，继续运行该boot程序。相较于现有技术中，需要上位机持续发送特殊报文，从而使单片机短时间停留在boot程序的过程中，能够接收到该特殊报文的方式，提高了单片机停留在boot程序中的成功率，解决现有技术中，在单片机的应用程序损坏或者不存在应用程序的情况下，单片机停留在boot程序中的失败率较高的技术问题。

为了清楚说明上一实施例，本实施例提供了另一种单片机运行方法，图2为本发明实施例所提供的另一种单片机运行方法的流程示意图。

如图2所示，该单片机运行方法可以包括以下步骤：

步骤201，在单片机启动时，运行boot程序。

具体地，单片机的存储器中设有计算机程序存储区，其中的计算机程序分boot程序和应用程序，通过boot程序来实现应用程序的更新，单片机上电启动后，则首先运行boot程序。。

步骤202，boot程序在预设存储区域内查询是否存在标志位，若存在执行步骤209，否则执行步骤203。

具体地，一种情况下，为应用程序处于正常状态，当应用程序需要更新时，则在预设存储区域内写入标志位，当单片机重新启动后，boot程序则会查询预设存储单元中是否有标志位，如果查询到标志位，则继续运行boot程序。若未查询到标志位，则单片机通过向上位机发送目标报文，从而询问上位机是否继续运行boot程序并等待烧写。

另一种情况下，为应用程序损坏或没有应用程序，应用程序无法在预设存储区内写入标志位，而应用程序是需要更新的。这种情况下，单片机重启后，boot程序未检测到标志位，会向上位机发送目标报文，从而询问上位机是否继续运行boot程序并等待烧写。

其中,预设存储区域，可以是非易失性存储，包括但不限于只读存储器(rom)，可擦写可编程只读存储器(eprom)或闪存(flashmemory)。

其中，存储区域的标志位，代表应用程序是否需要更新的标识，可以有多种实现方式，其中一种可能的实现方式是用数字0和1代表，0代表不需要更新，1代表需要更新。

需要说明的是，本领域的技术人员还可以用其他方式来表示该标志位，本实施例中对该标志位的形式不做限定。

步骤203，若boot程序在预设存储区域内未查询到标志位，则向单片机的上位机周期性发送目标报文。

具体地，目标报文，可以有多种实现方式，其中一种可能的实现方式是：利用10个字节的序列表示目标报文，例如，0x55，0xaa，0x55，0xaa，0x55，0xaa，0x55，0xaa，0x55，0xaa来表示单片机对上位机询问的目标报文，即是否继续运行boot程序。当单片机主动发送该序列给上位机，上位机收到后则解析为是单片机询问是否继续运行boot程序。需要说明的是，本领域的技术人员还可以用其他方式来表示该目标报文，本实施例中对该目标报文的形式不做限定。

具体地，周期性发送目标报文是指单片机在一定时间间隔内，重复发送目标报文。例如，单片机发送目标报文的周期为2s，单片机发送目标报文后，等待上位机响应的时间为1秒，如果收到上位机响应，则继续运行boot程序等待1秒，等待上位机烧写指令，如果未接收到上位机烧写指令，则在下一个周期重复发送目标报文。需要说明的是，该周期的时间间隔可以由本领域技术人员设定，本实施例中不做限定。

步骤204，判断单片机是否收到上位机的目标响应，若收到执行步骤205，否则执行步骤206。

具体地，该目标响应可以有多种实现方式，其中一种可能的实现方式，可以用连续的8个字节的序列表示该目标响应，如0x55，0xaa，0x55，0xaa，0x55，0xaa，0x55，0xaa来表示，当单片机收到上位机发送的该序列后，解析为继续运行boot程序。需要说明的是，本领域技术人员还可以用其他方式来表示该目标响应，只需要尽量降低误码率即可，本实施例中对该目标响应的形式不做限定。

步骤205，若单片机收到上位机的目标响应，则继续运行boot程序。

具体地，当单片机收到上位机目标响应，则说明是有应用程序需要更新的，单片机需要继续运行boot程序。

步骤206，若单片机未收到上位机的目标响应，则运行应用程序。

具体地，当单片机未收到上位机目标响应，则说明是没有应用程序需要更新，单片机则停止运行boot程序，跳转到应用程序入口运行应用程序。

步骤207，判断单片机是否接收到上位机的烧写指令，若收到执行步骤208，否则返回执行步骤203。

具体地，若单片机收到上位机的烧写指令，则通过boot程序对应用程序进行升级，若单片机未收到烧写指令，则再次向上位机发送目标报文。

步骤208，单片机通过boot程序对应用程序进行更新。

步骤209，若boot程序在预设存储区域内查询到标志位，则继续运行boot程序。

步骤210，判断判断单片机是否接收到上位机的烧写指令，若收到执行步骤208，否则执行步骤206。

具体地，若单片机收到上位机的烧写指令，则通过boot程序对应用程序进行烧写，实现对应用程序进行升级，若单片机未收到烧写指令，则跳转到应用程序入口运行应用程序。

本实施例中，通过在单片机启动时，运行boot程序，若boot程序未在预设存储区域内查询到标志位，则向单片机的上位机发送目标报文，以在接收到上位机返回的目标响应时，继续运行该boot程序。相较于现有技术中，需要上位机持续发送特殊报文，从而使单片机短时间停留在boot程序的过程中，能够接收到该特殊报文的方式，提高了单片机停留在boot程序中的成功率，解决现有技术中，在单片机的应用程序损坏或者不存在应用程序的情况下，单片机停留在boot程序中的失败率较高的技术问题。

作为一种可能的应用场景，前述实施例的单片机运行方法所涉及的单片机，可以应用于车辆的整车控制器，和/或车辆的电子控制单元中。其中，这里的车辆包括了电动汽车、燃油汽车和/或混合动力汽车。

例如：在应用于电动汽车的电子控制单元时，单片机具体可以应用于电机控制电子控制单元、电池控制电子控制单元等等。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种单片机运行装置。

图3为本发明实施例提供的一种单片机运行装置的结构示意图。

如图3所示，该单片机运行装置包括：运行模块31，发送模块32和接收模块33。

运行模块31，用于在单片机启动时，运行boot程序。

发送模块32，用于若boot程序未在预设存储区域内查询到标志位，向单片机的上位机发送目标报文。

接收模块33，用于当接收到上位机的目标响应时，继续运行boot程序。

需要说明的是，前述对方法实施例的解释说明也适用于该实施例的装置，此处不再赘述。

本实施例中，单片机运行装置包括：运行模块，用于在所述单片机启动时，运行所述boot程序；发送模块，用于若所述boot程序未在预设存储区域内查询到标志位，向所述单片机的上位机发送目标报文；接收模块，用于当接收到所述上位机的目标响应时，继续运行所述boot程序。相较于现有技术中，需要上位机持续发送特殊报文，从而使单片机短时间停留在boot程序的过程中，能够接收到该特殊报文的方式，提高了单片机停留在boot程序中的成功率，解决现有技术中，在单片机的应用程序损坏或者不存在应用程序的情况下，单片机停留在boot程序中的失败率较高的技术问题。

基于上述实施例，本发明实施例还提供了一种单片机运行装置的可能的实现方式，图4为本发明实施例提供的另一种单片机运行装置的结构示意图，在上一实施例的基础上，发送模块32还包括：运行单元321和变更单元322。

作为一种可能的实现方式，发送模块32，具体用于向所述单片机的上位机周期性发送所述目标报文。

运行单元321，用于若在本周期内，接收到所述上位机的目标响应时，继续运行所述boot程序。

变更单元322，用于若在本周期内，未接收到所述上位机的目标响应时，从运行所述boot程序变更为运行所述应用程序。

需要说明的是，前述对方法实施例的解释说明也适用于该实施例的装置，此处不再赘述。

本实施例中，单片机运行装置包括：运行模块，用于在所述单片机启动时，运行所述boot程序；发送模块，用于若所述boot程序未在预设存储区域内查询到标志位，向所述单片机的上位机发送目标报文；接收模块，用于当接收到所述上位机的目标响应时，继续运行所述boot程序。相较于现有技术中，需要上位机持续发送特殊报文，从而使单片机短时间停留在boot程序的过程中，能够接收到该特殊报文的方式，提高了单片机停留在boot程序中的成功率，解决现有技术中，在单片机的应用程序损坏或者不存在应用程序的情况下，单片机停留在boot程序中的失败率较高的技术问题。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种单片机，单片机包含前述任一实施例所述的装置。

图5为本发明实施例提供的一种单片机的结构示意图，如图5所示，单片机包括存储器1001、处理器1002及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序1100，所述计算机程序包括boot程序1112和应用程序1113，在所述单片机启动时，所述处理器执行所述boot程序1112，以实现：

若未在预设存储区域内查询到标志位，向所述单片机的上位机发送目标报文；

当接收到所述上位机的目标响应时，继续运行所述boot程序。

需要说明的是，前述对方法实施例的描述，也适用于本发明实施例的单片机，其实现原理类似，在此不再赘述。

作为一种可能的应用场景，本实施例的单片机，可以应用于车辆的整车控制器，和/或车辆的电子控制单元中。其中，这里的车辆包括了电动汽车、燃油汽车和/或混合动力汽车。

例如：在应用于电动汽车的电子控制单元时，单片机具体可以应用于电机控制电子控制单元、电池控制电子控制单元等等。

为了清楚说明前述实施例，本实施例还提供了一种单片机运行系统，图6为本发明单片机运行系统的一个实施例的结构示意图，可以实现本发明图1-4所示实施例的流程，如图6所示，所述系统包括前述实施例中的单片机62，以及与该单片机通信的上位机61。

上位机61，用于当需要对所述单片机62进行烧写时，在接收到所述单片机62发送的目标报文之后，向所述单片机62发送目标响应。

进一步，该上位机61，还用于当无需对所述单片机62进行烧写时，在接收到所述单片机62发送的目标报文之后，忽略该目标报文，不向单片机62发送目标响应。

具体来说，上位机具体可以根据是否需要对单片机的应用程序进行升级或者写入，确定是否需要对单片机进行烧写。当需要对单片机的应用程序进行升级或者写入时，确定需要对单片机进行烧写，否则，确定无需对所述单片机进行烧写。

其中，单片机与上位机之间的通信连接，具体可以通过can即控制器局域网实现数据通信。

综上所述，本实施例中的单片机，通过在单片机启动时，运行boot程序，若boot程序未在预设存储区域内查询到标志位，则向单片机的上位机发送目标报文，以在接收到上位机返回的目标响应时，继续运行该boot程序。相较于现有技术中，需要上位机持续发送特殊报文，从而使单片机短时间停留在boot程序的过程中，能够接收到该特殊报文的方式，提高了单片机停留在boot程序中的成功率，解决现有技术中，在单片机的应用程序损坏或者不存在应用程序的情况下，单片机停留在boot程序中的失败率较高的技术问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。