固件层的串口图形界面交互方法和装置与流程

本发明涉及计算机固件领域，特别是涉及一种固件层的串口图形界面交互方法和装置。

背景技术：

固件是计算机系统中的重要基础软件，固化存储于硬件的芯片中。计算机的主板、显卡、网卡、硬盘中都有固件，虽然作用不同，但是本质上都是使能和驱动硬件。计算机中最重要的固件称为BIOS（Basic Input/Output System，基本输入输出系统），用于初始化硬件、管理硬件资源、屏蔽平台特性、引导操作系统，是连接计算机基础硬件和系统软件的桥梁。

固件的重要作用之一是引导和启动本机的存储介质中或网络中的操作系统。但是，在具体使用过程中，不同处理器平台下的固件都有可能要通过特定硬件（如键盘、鼠标、显示器等）在操作系统启动之前，对固件进行配置，以满足用户或硬件的需要。

目前，多数固件产品是通过键盘与显示器作为固件配置的输入输出接口。但是，在对服务器、嵌入式设备上的固件进行配置时，难以提供相应的图形显示器、键盘和鼠标配置，因此不能提供实时的图形人机交互界面。目前，已经出现一些方案通过在本地计算机编写独立定制的软件界面，通过接收串口的命令符进行控制。但这类方案仍然存在一些缺点，如：1）配置计算机上运行的软件需要独立定制，界面升级需要重新安装；2）接收效果不实时；3）更新串口字符协议后被配置计算机和配置计算机都需要重新升级等。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种固件层的串口图形界面交互方法和装置，其适合用在没有显示器与键盘的设备，或在显示器与键盘出现问题时进行交互。并且该交互功能是实时的，可以通过系统内置的支持串口协议的串口调试助手实现，无需特殊定制专门的配置界面软件。

所述方法的实现主体是固件系统中内置的输入输出交互模块，能够在本地计算机操作系统运行前，可以通过串口为外部计算机提供图形化人机交互固件配置界面。

本申请的方法包括包括以下步骤：

在被配置设备上适配固件；

用串行通信接口连接被配置设备和配置计算机；

将被配置计算机的固件配置界面输出到配置计算机；

通过所述配置计算机输入设备以及配置计算机输出的图形界面，对被配置设备的固件进行配置；

被配置设备接收固件配置参数并生效。

进一步地，所述在被配置设备上适配固件，包括记录串行通信的基本参数，所述基本参数包括：波特率、数据位长度，是否奇偶校验，停止位，串行中断长度。

进一步地，所述用串行通信接口连接被配置设备和配置计算机之后还包括：启动被配置设备，在配置计算机安装串行通信串口控制台软件，根据记录的串行通信的基本参数设置串口控制台软件的串行通信模式。

进一步地，所述根据记录的串行记录的串行通信的基本参数设置串口控制台软件的串行通信模式还包括判断串口通信是否正常，若串口通信正常，则被配置计算机的固件配置界面输出到配置计算机；若串口通信异常，则重新进行参数配置。

进一步地，所述的固件层分为应用层，协议层，硬件层。

进一步地，硬件层包括硬件串行通信接口，所述串行通信接口为RS232串行接口、RS485串行接口或ttl串行接口。

进一步地，所述协议层用于：

在固件过程中实现针对串行设备的相关协议，封装输入输出软件接口，为上层应用层提供输入输出的相应接口；

在所述输出接口提供颜色及文字的输出，在所述输入接口提供按键的输入。

进一步地，所述应用层用于：

通过调用输入输出的基本协议，接收按键输入操作，完成控制；

实现整个固件系统的图形配置；

通过调用协议层提供的输入输出接口，完成图形界面的控制及显示的变化，提供动态的图形配置。

本申请还提供了一种串口图形界面交互装置，用于实现串口图形界面的交互，包括：

串口通信模块，被配置为用串口连接被配置设备和配置计算机；

参数配置模块，被配置为设置被配置设备和配置计算机的串口通信参数；

界面显示模块，被配置为将配置界面输出至配置计算机的串口控制台，提供界面交互；

固件配置模块，通过配置计算机对被配置设备的固件进行实时配置。

进一步地，本申请的交互装置还包括：串口通信判断模块，其被配置为判断串口通信是否正常；所述判断串口通信是否正常还包括若串口通信异常，则由参数配置模块重新进行参数配置。

进一步地，本申请的交互装置还包括还包括：输入模块，被配置为接收通过所述配置计算机的输入装置进行的输入，通过界面显示模块输出的图形界面和所述输入装置对被配置设备的固件进行配置。

附图说明

图1示出了本发明的串口图形交互调试的流程图。

图2示出了本发明的串口界面调试方案框架图。

图3为本发明的串口界面交互装置的框图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到： 除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、 数字表达式和数值不限制本发明的范围。 以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

如图1所示，为本发明的固件层的串口图形交互调试的流程图。整个方法的执行步骤具体为：在被配置设备上适配固件；用串行通信接口连接被配置设备和配置计算机；将被配置计算机的固件配置界面输出到配置计算机；通过所述配置计算机输入设备以及配置计算机输出的图形界面，对被配置设备的固件进行配置；被配置设备接收固件配置参数并生效。

所述的在被配置设备上适配固件，具体包括：在被配置设备中部署串口固件图像配置模块，在已有的串行通信的被配置设备上针对需要配置的硬件适配固件，将固件软件升级至该设备。被配置设备可以为服务器、嵌入式设备、计算机等，被配置设备可以具有或不具有图形显示器，当不具有图形显示器时，由配置设备提供图形交互界面。同时，记录串行通信所必须的基本参数：如波特率、数据位长度，是否奇偶校验，停止位，串行中断长度等。

所述的用串行通信接口连接被配置设备和配置计算机步骤，是通过RS232串行接口、RS485串行接口或ttl串行接口，用信号线使被被指设备和配置计算机相连接。

在将被配置设备和配置计算机用串口连接之后，在将被配置设备的固件配置界面输出到配置计算机之前，还包括：在配置计算机配置串行通信的基本参数：如波特率、数据位长度，是否奇偶校验，停止位，串行中断长度等。启动被配置设备，设备启动后会通过串行接口将配置界面输出至配置计算机的串口控制台，在配置计算机安装串行通信串口控制台软件（如SecureCRT），根据记录的串行通信的基本参数设置串口控制台软件的串行通信模式，如设置软件串行通信模式与被配置设备记录的配置参数一致。

根据记录的串行记录的串行通信的基本参数设置串口控制台软件的串行通信模式还包括判断串口通信是否正常，若串口通信正常，则被配置计算机的固件配置界面输出到配置计算机；若串口通信异常，则重新进行参数配置；若串口通信正常，则被配置计算机的固件配置界面输出到配置计算机。

用户可通过配置计算机的键盘、鼠标、触摸屏等输入设备，结合配置计算机的串口输出的图形界面对被配置设备的固件进行设置，被配置计算机接收到配置参数，并且这些配置信息将在被配置计算机中生效。至此，完成了串口图形界面交互来进行调试的流程，通过固件系统中内置的输入输出交互模块，能够在本地计算机操作系统运行前，可以通过串口为外部设备提供图形化人机交互固件配置界面。

进一步地，本发明的固件层的串口图形界面交互分为三层，包括：应用层，协议层，硬件层，串口界面调试方案的整体框架图如图2所示。硬件层主要包括硬件串行通信接口。该通信接口可由RS232串行接口，RS485串行接口，或ttl串行接口充当。通过信号线与串口配置设备相连接。串口配置设备相应的配置客户端通过串口与主机相连接。协议层主要包括以下功能：a）在固件过程中需要实现针对串行设备的相关协议，封装输入输出软件接口，为上层应用层提供输入输出的相应接口；b）在输出接口提供颜色及文字的输出，在输入接口提供按键的输入。应用层主要包括以下功能：a)通过调用输入输出的基本协议，接收基本的按键输入操作，完成控制；b）实现整个固件系统的图形配置界面，图形配置；c）通过调用协议层提供的输入输出接口，完成图形界面的控制及显示的变化，提供动态的图形配置。

本发明同时提供一种固件层的串口图形界面交互装置，其主要包括：串口通信模块，被配置为用串口连接被配置计算机和配置计算机；参数配置模块，被配置为设置被配置设备和配置计算机之间的串口通信参数，如波特率、数据位长度，是否奇偶校验，停止位，串行中断长度等；界面显示模块，被配置为将界面输出至配置计算机的串口控制台，提供界面交互；固件配置模块，通过配置计算机对被配置计算机的固件进行实时配置。

进一步地，该串口图形界面交互装置还包括串口通信判断模块，判断串口通信是否正常，若串口通信异常，则由参数配置模块重新进行参数配置，使配置被配置设备和配置计算机的串口通信参数一致，两者之间可以联通。

进一步地，该串口图形界面交互装置还包括接收模块，被配置为接收通过所述配置计算机的输入装置进行的输入，如键盘、鼠标等的输入，通过界面显示模块输出的图形界面和所述输入装置对被配置设备的固件进行配置。

本发明为固件的交互提供了带有图形化的串口通信配置方式，适合用在没有显示器与键盘的设备，或在显示器与键盘出现问题时进行交互。相比传统的无图形命令配置方式，本方法适用场景广、使用方便便捷。同时，本发明具有实时交互功能，并且该功能是通过系统内置的支持串口协议的串口调试助手上使用，无需像某些方案一样开发特殊定制的配置界面软件。即使被配置机界面有任何升级变动都不会影响配置机的接口显示。只要配置计算机安装通用的串口终端软件，就可以对被配置计算机的固件进行图形配置界面交互的配置，提高了固件配置时的实时性和便捷性。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽 性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范 围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更 都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。