一种基于多种类总线的固件离线更新系统的制作方法

本实用新型涉及固件更新技术领域，尤其涉及一种基于多种类总线的固件离线更新系统。

背景技术：

目前，越来越多的终端设备通过装设控制芯片来提高智能化程度，改善用户的使用体验。但是由于这些控制芯片的固件系统更新地频率相对较低，而且在某些不便于使用电脑的情况下（例如安装在产品内部，不方便拆卸），因此对这些控制芯片的固件系统常常采用离线更新的方式。即通过存储在移动硬盘、USB盘等存储装置/介质中的有关数据，实现固件系统的更新。

另外，随着技术的发展，陆续产生了离线烧录器，可将程序文件预先储存在烧录器中，然后下载到控制芯片的FLASH存储器中，整个烧录过程不再需要软件开发环境，即可实现离线更新。这种离心更新方式简化了程序烧录的硬件平台和烧录过程，大大提高了生产效率。

但是现有的大部分离线烧录器使用SD卡作为源程序的存储介质，增加了使用成本，由于SD卡为机械接口，又需频繁读写，因此大大降低了源程序存储介质的使用寿命和稳定性。同时，这些离线烧录器只能用来离线烧录程序，不能更新控制芯片Flash存储器中的程序，也不能作为程序调试器使用。虽然有一些多功能离线烧录器具有烧录程序、调试程序及固件更新的功能，但价格昂贵、接口复杂，不便现场携带。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于多种类总线的固件离线更新系统，从而基于多种类总线的烧录器可适配不同电脑系统中的驱动，并实现目标控制芯片的固件离线更新。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于多种类总线的固件离线更新系统，包括通过烧录器识别连接的PC端和车载端，所述PC端将固件更新程序下载到烧录器中，然后由车载端连接烧录器实现产品的固件更新；

所述烧录器包括控制芯片、存储器、USB接口以及至少一种通信模块，所述存储器、USB接口、通信模块均连接于所述控制芯片的工作电路上。

通过采用上述技术方案，首先在PC端将固件更新程序下载到烧录器中，然后通过该烧录器于车载端为产品进行固件更新，可简化程序烧录的硬件平台和烧录过程，大大提高生产效率；具体地，烧录器包括控制芯片、存储器、USB接口以及至少一种通信模块，其中存储器用于存储Firmware程序和源程序；USB接口用于和其他外部设备进行数据交换；最后，通信模块为UART通信模块、RS-285通信模块和MS-CAN通信模块，从而基于多种类总线的烧录器可适配不同PC端中的驱动，并实现车载端的固件离线更新。

进一步地，所述控制芯片包括逻辑控制单元、运行状态显示单元及蜂鸣器警报单元，所述运行状态显示单元、蜂鸣器警报单元均连接于所述逻辑控制单元。

通过采用上述技术方案，逻辑控制单元一方面用于执行将源程序烧录到车载端的目标芯片中，或者执行将需要更新的源程序由其他设备传输到存储器中，另一方面可实现对运行状态显示单元、蜂鸣器警报单元的控制；而运行状态显示单元用于烧录器将源程序传输到车载端时运行状态的显示，或者用于烧录器调试车载端的目标芯片程序时运行状态的显示，或者用于烧录器将需要更新的源程序由其他设备传输到存储器时运行状态的显示；蜂鸣器警报单元则用于实现警报提醒的功能。

进一步地，所述烧录器与所述PC端或车载端通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查。

通过采用上述技术方案，实现烧录器与PC端或车载端各自工作状态的相互检测，从而防止一方宕机而导致信息的遗漏，当存在问题时，或出现某种症状需要处理但暂时不会影响正常运行时，以及烧录器的变化在误差范围内时候，由蜂鸣器警报单元做出拒绝使用、警告或正常启用的指示信息。

进一步地，所述逻辑控制单元内存储有固件离线更新系统中各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息，并根据各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息判断其是否需要更换或维修，若是，则由蜂鸣器警报单元进行本地和/或远程警示。

通过采用上述技术方案，逻辑控制单元中存储有固件离线更新系统中各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息，可根据各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息判断其是否需要更换或维修，若是，则控制蜂鸣器警报单元进行本地警示，实现了对各部件工作状态的预警功能，提前提醒工作人员更换或维修，防止故障发生，提高工作效率。

进一步地，所述存储器包括Flash1存储器和Flash2存储器，所述Flash1存储器中存储Firmware程序，使烧录器完成USB接口实现、通信模块实现，所述Flash2存储器中存储离线更新所需的源程序。

通过采用上述技术方案，将存储器分区操作，按照物理地址可分为Flash1存储器和Flash2存储器两个区，其中Flash1存储器中存储Firmware程序，Firmware程序使烧录器具有的功能包括USB接口的实现、通信模块的实现，另外Flash2存储器中存储离线更新所需的源程序。

进一步地，所述车载端包括触发单元、搜索单元及更新单元；

所述触发单元用于获得所述烧录器的更新指令时，触发软件更新事件；

所述搜索单元用于搜索所述烧录器内有更新标识的文件；

所述更新单元用于读取所述烧录器内有更新标识的文件，进行软件的更新。

通过采用上述技术方案，当烧录器与车载端连接后，离线更新的具体步骤如下，触发单元当获得预设的更新指令时，触发软件更新时间。在软件更新事件触发后，通过搜索单元搜索具有更新标识的文件，然后通过更新单元读取具有更新标识的文件，进行软件的更新，以改善用户的使用体验。

进一步地，所述USB接口的VBUS电气信号符合标准的USB2.0协议，通过外部设备的标准USB接口，用于为所述烧录器提供直流电源。

通过采用上述技术方案，USB接口的VBUS电气信号符合标准的USB2.0协议，通过外部设备的标准USB接口，提供5V直流电源给烧录器，解决烧录器的供电问题。

进一步地，所述控制芯片为GD32F103 单片机。

通过采用上述技术方案，控制芯片为GD32F103 单片机，其最高工作主频为108Mhz，Flash高达3MB，RAM高达96KB，又能保证内核尺寸面积最小。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、在PC端将固件更新程序下载到烧录器中，然后通过该烧录器于车载端为产品进行固件更新，以此简化程序烧录的硬件平台和烧录过程，大大提高生产效率；

2、通过设置至少一种通信模块，从而基于多种类总线的烧录器可适配不同PC端中的驱动，并实现车载端的固件离线更新；

3、通过设置由触发单元、搜索单元及更新单元构成的车载端，可避免误读存储在烧录器中的系统更新数据，防止造成非正常更新。

附图说明

图1是本实施例一种基于多种类总线的固件离线更新系统的模块连接示意图；

图2是本实施例一种基于多种类总线的固件离线更新系统中控制芯片内部的模块连接示意图；

图3是本实施例一种基于多种类总线的固件离线更新系统中烧录器的电路图。

图中，1、烧录器；11、控制芯片；111、逻辑控制单元；112、运行状态显示单元；113、蜂鸣器警报单元；12、存储器；13、USB接口；14、通信模块；2、PC端；3、车载端；31、触发单元；32、搜索单元；33、更新单元。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种基于多种类总线的固件离线更新系统，如图1所示，包括通过烧录器1识别连接的PC端2和车载端3，即首先在PC端2将固件更新程序下载到烧录器1中，然后通过该烧录器1于车载端3为产品进行固件更新。在下载固件到烧录器1的情况下，烧录器1可视为产品，在为产品更新固件的时候，烧录器1可视为电脑终端，在其他实施例中，亦可直接在烧录器1中进行更新程序的烧录，因此这种离心更新方式简化了程序烧录的硬件平台和烧录过程，大大提高了生产效率。

如图1和图3所示，烧录器1包括控制芯片11、存储器12、USB接口13以及至少一种通信模块14，其存储器12、USB接口13、通信模块14均连接于控制芯片11的工作电路上。其中，存储器12用于存储Firmware程序和源程序；USB接口13用于和其他外部设备进行数据交换；最后，在本实用新型此实施例中，通信模块14为UART通信模块、RS-285通信模块和MS-CAN通信模块，从而基于多种类总线的烧录器1可适配不同PC端2中的驱动，并实现车载端3的固件离线更新。

具体地，如图1和图2所示，控制芯片11包括逻辑控制单元111、运行状态显示单元112及蜂鸣器警报单元113，其运行状态显示单元112、蜂鸣器警报单元113均连接于逻辑控制单元111。其中，逻辑控制单元111一方面用于执行将源程序烧录到车载端3的目标芯片中，或者执行将需要更新的源程序由其他设备传输到存储器12中，另一方面可实现对运行状态显示单元112、蜂鸣器警报单元113的控制；而运行状态显示单元112用于烧录器1将源程序传输到车载端3时运行状态的显示，或者用于烧录器2调试车载端3的目标芯片程序时运行状态的显示，或者用于烧录器2将需要更新的源程序由其他设备传输到存储器12时运行状态的显示，在本实施例中如图3所示，由LED发光二极管显示，并分别命名LD1、LD2，以LED的点亮、熄灭、闪烁这三种状态来标志烧录器2的工作状态；蜂鸣器警报单元113则用于实现警报提醒的功能。

如图1所示，烧录器1与PC端2或车载端3通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查。即设定烧录器1与PC端2或车载端3在预设时间内相互收不到对方信号时，则判断烧录器1或PC端2、车载端3宕机，在其中一方宕机的情况下，系统停止运行，等待处于宕机状态的烧录器1或PC端2、车载端3重启，或系统继续运行，但数据直接存入正常工作的烧录器1或PC端2、车载端3，待宕机方重启后，再将数据传输至宕机方。其中，判断烧录器1与PC端2或车载端3之间是否正常的预设时间不大于1分钟，当存在问题时，或出现某种症状需要处理但暂时不会影响正常运行时，以及烧录器1的变化在误差范围内时候，由蜂鸣器警报单元113做出拒绝使用、警告或正常启用的指示信息。

如图2所示，逻辑控制单元111中存储有固件离线更新系统中各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息，可根据各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息判断其是否需要更换或维修，若是，则控制蜂鸣器警报单元113进行本地警示，实现了对各部件工作状态的预警功能，提前提醒工作人员更换或维修，防止故障发生，提高工作效率。

如图1和图3所示，将存储器12分区操作，按照物理地址可分为Flash1存储器和Flash2存储器两个区，其中Flash1存储器中存储Firmware程序，Firmware程序使烧录器1具有的功能包括USB接口13的实现、通信模块14的实现，另外Flash2存储器中存储离线更新所需的源程序。此结构提高了存储器12存储数据的条理性，并提高了烧录器1的运行效率和运行稳定性，即提高了整体的性能和质量。

如图3所示，USB接口13的VBUS电气信号符合标准的USB2.0协议，通过外部设备的标准USB接口，提供5V直流电源给烧录器1，解决烧录器1的供电问题。其中，USB接口13的HID协议作为Firmware程序的一部分存储于存储器12中。在本实用新型此实施例中，控制芯片11为GD32F103 单片机，其最高工作主频为108Mhz，Flash高达3MB，RAM高达96KB，又能保证内核尺寸面积最小。

因为采用离线更新方式的车载端3容易误读存储在烧录器1中的系统更新数据，造成非正常更新。因此为解决这一问题，如图1所示，车载端3包括触发单元31、搜索单元32及更新单元33；其中，触发单元31用于获得所述烧录器1的更新指令时，触发软件更新事件；搜索单元32用于搜索所述烧录器1内有更新标识的文件；更新单元33用于读取所述烧录器1内有更新标识的文件，进行软件的更新。即当烧录器1与车载端3连接后，离线更新的具体步骤如下，触发单元31当获得预设的更新指令时，触发软件更新时间。在软件更新事件触发后，通过搜索单元32搜索具有更新标识的文件，然后通过更新单元33读取具有更新标识的文件，进行软件的更新，以改善用户的使用体验。

本基于多种类总线的固件离线更新系统的工作原理：首先在PC端2将固件更新程序下载到烧录器1中，然后通过该烧录器1于车载端3为产品进行固件更新，具体地，当烧录器1与车载端3连接后，触发单元31获得预设的更新指令，触发软件更新时间，在软件更新事件触发后，通过搜索单元32搜索具有更新标识的文件，然后通过更新单元33读取具有更新标识的文件，进行软件的更新。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。