嵌入式系统远程软件更新技术


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2024-03-25
系统 升级 嵌入式 程序 数据 远程 服务器 模式 软件 终端
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嵌入式系统远程软件更新技术
目前远程升级方式主要有:采用 Boot 加双 Loader 的结构式设计实现系统的完整升
级、基于 TFTP(Trivial File Transfer Protocol )协议的 ARM软件远程更新系统等。
对基于 LM3S6965微控制器的嵌入式系统软件远程在线升级技术进行研究,提出了一种在
线升级实现方法,该方法对减少嵌入式设备的维护成本、提高设备的工作效率具有很重要
的现实意义。
一: 嵌入式系统功能及在线升级
嵌入式系统的功能
嵌入式系统的运行主要分为工作模式和升级模式,其中工作模式为默认模式,工作模
式指设备正常工作状态,嵌入式系统按预定的程序完成相应的测控任务,并且通过
internet 、GPRS等方式向监控管理中心上报监测参数。升级模式是指嵌入式处于升级状
态,包括接收服务器发送的程序代码,以及在 flash 区域固化程序代码等 [1] 。
远程在线升级原理
整个升级系统主要由服务器和远程终端组成,其中远程终端包括基于 ARM内核的嵌入
式控制芯片和 Modem模块。二者之间通过 RS232总线连接,服务器与远程终端通过
Internet 进行通信。系统结构如图 1 所示。
服务器作为软件升级任务的主动发起者,首先向嵌入式系统发送升级命令,嵌入式系
统在硬件启动后,首先执行引导程序 Bootloader 进行一系列的初始化操作,同时选择执
行升级控制程序,待服务器接收到嵌入式系统的确认升级回复后即开始发送升级程序代
码,在发送升级程序代码前,服务器会将这些代码拆分成固定长度的多个数据单元,以每
个数据单元为核心组成数据包(数据包内容包含数据包头标志、命令头、包序列、数据单
元、CRC校验码、数据包尾标志、总包数等) [2] ,嵌入式系统每接收到一个数据包,都
将返回确认信息,若数据包校验无误,则在规定的 FLASH区域进行旧程序的擦除以及新程
序的复制,从而达到远程终端的嵌入式系统软件的在线升级目的。
1 系统原理
系统结构如图 1 所示。该单位有若干分部,每个分部独立管辖所属的车辆,每个车辆
装载一套终端,用于记录车辆行驶信息。当车辆外出执行任务及返回经过车场门口时,与
车场门口的数据采集设备通过 WiFi 进行数据交互。各分部数据采集设备连接至


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