基于dali总线及调光线的灯具驱动器固件升级方案的制作方法

本发明属于灯具驱动器固件升级，具体为基于dali总线及调光线的灯具驱动器固件升级方案。

背景技术：

1、灯具通过搭在智能系统可以实现物联网或多功能控制，其内部通常会设置有驱动器来继续控制，灯具的驱动器特别是户外的，为了防水效果更佳通常会灌胶密封处理。如果遇到需要功能升级，更改或者修改软件bug的时候需要有损拆壳来处理，代价非常大。本发明可以很好地解决这个问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于dali总线及调光线的灯具驱动器固件升级方案，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于dali总线及调光线的灯具驱动器固件升级方案，包括升级系统和固件升级方案，所述升级系统包括上机位、usb转dali接口和灯具驱动器；所述上位机通过usb先把数据包发到usb转dali接口，再经过dali总线或者调光线与灯具驱动器通信；

3、固件升级方案包括如下步骤；

4、步骤一：上电后在boot区运行；

5、步骤二：读取ap区数据并校验其完整性，如果完整则开始0.2秒计时；

6、步骤三：判断是否收到上机位在线探测命令；

7、步骤四：如果收到则直接执行固件更新流程，如果没收到则判断ap区数据是否完整并且超过0.2秒计时；

8、步骤五：如果判断ap区数据不完整或未超过0.2秒计时则回到步骤三；

9、步骤六：如果ap区数据完整且超过0.2秒计则进入app区运行；

10、步骤七：上述步骤四中在执行固件更新流程时判断是否收到退出命令，如果没收到则继续执行固件更新流程命令，如果收到则进入app区运行；

11、步骤八：app区运行后判断是否收到上机位的在线探测命令，如果没收到则继续在app区运行，如果收到则重新进入boot区执行固件更新流程命令。

12、优选地，所述上位机与usb转dali接口的通信协议包括第一层和第二层两种协议；

13、所述第一层应用层为：id(1字节)+命令(1字节)+流水号(2字节)+数据(可变长度)+crc16(ccitt1021)校验(2字节,本层数据的校验值)，当id等于0xff时是广播，下位机无需回复；

14、所述第二层协议为：帧头(0x7e)+第一层的全部数据+帧尾(0x7e)，第二层协议是底层协议，第一层协议是上层协议。

15、优选地，所述第一层协议的命令解释为：

16、a)探测设备是否在线：

17、主机对从机：命令0x96，没有数据；

18、从机回复主机：命令0x96，没有数据；

19、b)握手

20、主机对从机：命令0x9f，加密模式(1字节)，0表示固件没有加密，1表示固件已经加密；

21、从机回复主机：命令0x9f，设备类型(2字节)，固件的类型和被更新的硬件设备类型一致时才执行固件更新；

22、c)设置te值：

23、主机对从机：命令0x9e，数据是te值，单位微秒，两个字节；

24、从机回复主机：命令0x9e，没有数据；

25、d)查询版本号：

26、主机对从机：命令0x9d，没有数据；

27、从机回复主机：命令0x9d，数据是2字节的版本号+2字节的一页flash字节数；

28、e)擦除flash：

29、主机对从机：命令0x9c，数据是4字节，要擦除的字节数；

30、从机回复主机：命令0x9c，数据是1字节，1表示成功，0表示失败；

31、f)写flash：

32、主机对从机：命令0x9b，数据是4字节的地址，4字节的数据长度，512字节需要写入flash的数据；

33、从机回复主机：命令0x9b，没有数据；

34、g)校验：

35、主机对从机：命令0x99，数据是4个字节需要校验的数据长度+4个字节校验值；

36、从机回复主机：命令0x99，数据是4个字节的校验值，校验值是所有字节的累加和；

37、h)退出：

38、主机对从机：命令0x98，没有数据，收到命令后跳转到app区运行app程序；

39、从机回复主机：命令0x98，没有数据。

40、优选地，所述固件升级方案的主要工作流程如下：

41、1)读mcu的固件文件；

42、2)对固件数据的处理；

43、3)命令先后顺序；

44、4)固件加密的格式；

45、5)bootloader运行逻辑。

46、优选地，所述读mcu的固件文件包括：

47、a.固件支持原始bin格式和加密的bin格式；原始bin文件格式为flash里的数据映像；

48、b.储存于flash的0x200开始的4个字节是校验值checksum，储存于flash的0x204开始的3个字节是固件的大小size，checksum是指整个程序所有字节的累加和但不包括0x200～0x207这8个字节，0x207这个字节的flag的bit0用来标记固件的完整性，0x208～0x209是设备类型devicetype；

49、c.代码里先用两个4字节常量(checksum和size)占着0x200～0x207这个地址不让代码覆盖，checksum默认值是0x12345678(地址0x200～0x203对应的数据是0x78,0x56,0x34,0x12)，size默认值是0xfe000000(地址0x204～0x207对应的数据是0x00,0x00,0x00,0xfe)，devicetype默认值是0x0001(地址0x208～0x209对应的数据是0x01,0x00)；

50、0x200 checksum最低字节；

51、0x201 checksum较低字节；

52、0x202 checksum较高字节；

53、0x203 checksum最高字节；

54、0x204 size最低字节；

55、0x205 size较低字节；

56、0x206 size较高字节，最高字节默认为0；

57、0x207 flag，bit0用来标记固件的完整性等于0表示完整；

58、0x208 devicetype低字节；

59、0x209 devicetype高字节。

60、优选地，所述对固件数据的处理包括：iap上位机软件把固件读到内存后，计算出固件的校验和(不包括0x200～0x207这8个字节)再写到checksum对应的位置，把固件的大小写到size对应的位置，flag的位置写0xff，处理完固件的缴存后可以下载到下位机了。

61、优选地，所述命令的先后顺序为：

62、s1、0x96探测设备是否在线：如果有合法返回说明设备在线；

63、s2、0x9f握手：告诉下位机固件是否需要解密，下位机返回设备类型，上位机根据固件的devicetype与下位机返回的设备类型是否一致再决定下一步动作；

64、s3、0x9e设置dali的时序周期：根据dali总线的实际环境调节速度；te值是半周期值，默认是416us即1.2k的速率，设置成功后将用新的速率通信；

65、s4、0x9d获取bootloader的版本号；

66、s5、0x9c擦除芯片flash；

67、s6、0x9b写数据：把上述2)中处理完的数据传给下位机，每次传512字节，如果固件是加密的，把上述4)byte16及之后的数据发下去；

68、s7、0x99校验：下位机收到校验值和长度后，根据长度计算出校验值与上位机发过来的校验值做对比，如果一致时把单片机的flag位置的第0位写0，bootloader启动时检查这个位置就知道程序是否完整，对于arm等处理器读flash速度快的，可以根据size大小整个区域实时计算校验值来判断是否完整，如果读flash慢的8位单片机就只判断flag的第0位了；

69、s8、0x98退出：下位机收到命令后从boot区跳转到app区运行app区程序。

70、优选地，所述固件加密的格式包括前16个加密信息的字节，所述16个字节里byte0～3都是0x88，byte4是版本号，byte5～7是固件的长度(高字节在前)，byte8～11是固件的校验值(高字节在前)，byte12～13是设备类型(高字节在前)，byte14～15是整个加密文件的crc(ccitt)校验值，高字节在前，计算检验值时把这两个字节写0，从byte16开始是加密后的数据，操作固件更新时把第16字节及以后的数据发下去，下面是前16个字节的数据解析：

71、0x00常数0x88；

72、0x01常数0x88；

73、0x02常数0x88；

74、0x03常数0x88；

75、0x04版本号；

76、0x05固件长度，较高字节，最高字节默认是0；

77、0x06固件长度，较低字节；

78、0x07固件长度，最低字节；

79、0x08固件的校验值，最高字节；

80、0x09固件的校验值，较高字节；

81、0x0a固件的校验值，较低字节；

82、0x0b固件的校验值，最低字节；

83、0x0c设备类型，高字节；

84、0x0d设备类型，低字节；

85、0x0e整个加密文件的crc(ccitt)校验值，高字节；

86、0x0f整个加密文件的crc(ccitt)校验值，低字节。

87、本发明的有益效果如下：

88、本发明通过采用两线差分信号通信，信号是曼彻斯特编码格式，通信的物理媒介可以是标准的dali总线，也可以是普通的灯具驱动器调光线，适用于欧洲标准的dali灯具驱动器，也适用于普通的灯具驱动器；dali标准的速度是1.2k位/秒，一个位的周期是833微秒，一个周期拆分为2个te值，每个te时间是416微秒。

89、本发明采用变速策略，提高通信速度，缩短了固件升级时间，上位机发送命令前会以脉冲的方式告诉灯具驱动器te的时间长度，让双方的时序周期一致，te的时间长度由上位机根据操作者的输入值来决定，操作者可以根据现场的布线状况决定采用哪个速度来通信，通过实践验证te值最高可以设置到100微秒，即速率可以从1.2k位/秒提升到5k位/秒，通信采用变速策略，提高通信速度，缩短了固件升级时间。

90、由于驱动器的te值是根据上位机的参考脉宽来决定的，所以时序的精度就与自身晶振的精度无关了，可以采用更低成本的单片机完成，主机采用时序校正方式，降低对单片机晶振精度要求，降低使用成本。

91、先把固件加密，通过上位机传送到单片机后由bootloader程序进行解密和写入到aprom，固件加密，防止程序外泄。