本發(fā)明涉及在線更新技術(shù)，尤其涉及一種在線更新單片機(jī)程序的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

MSP430系列單片機(jī)是美國德州儀器(TI，Texas Instruments)公司設(shè)計和生產(chǎn)的低功耗、內(nèi)載閃存(Flash)的16位單片機(jī)。該系列單片機(jī)可以通過以下幾種方式進(jìn)行程序燒錄：(1)使用TI提供的聯(lián)合測試行動組織(JTAG，Joint Test Action Group)工具進(jìn)行在線燒錄；(2)使用JTAG調(diào)試器進(jìn)行在線燒錄；(3)使用專用芯片燒錄器對裸片進(jìn)行離線燒錄。

可見，現(xiàn)有技術(shù)主要是通過JTAG接口對MSP430系列單片機(jī)進(jìn)行在線燒錄，或者使用芯片燒錄器對裸片進(jìn)行燒錄后貼裝。以上幾種芯片燒錄方式，對在使用狀態(tài)中的產(chǎn)品實施程序更新有諸多不便，如工作環(huán)境偏遠(yuǎn)而燒錄設(shè)備不便于攜帶、上述燒錄方式無法滿足大量產(chǎn)品燒錄需求等。另外，于部分情況下，應(yīng)用上述燒錄方式需要將整個產(chǎn)品進(jìn)行重新上、下電操作，而這對于使用中的產(chǎn)品系統(tǒng)是不允許的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種在線更新單片機(jī)程序的方法及系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中不便于對使用狀態(tài)的MSP430系列單片機(jī)程序進(jìn)行在線更新的問題。

為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供一種在線更新單片機(jī)程序的方法，包括：獲取程序更新數(shù)據(jù)；通過MODBUS總線將程序更新數(shù)據(jù)傳送至需要更新運(yùn)行程序的單片機(jī)的片外存儲器進(jìn)行存儲；將存儲在片外存儲器的程序 更新數(shù)據(jù)更新至所述單片機(jī)。

進(jìn)一步地，所述需要更新運(yùn)行程序的單片機(jī)是指：若所述程序更新數(shù)據(jù)對應(yīng)的版本高于單片機(jī)的運(yùn)行程序的版本，則所述單片機(jī)的運(yùn)行程序需要更新。

進(jìn)一步地，所述獲取程序更新數(shù)據(jù)之后，所述通過MODBUS總線將程序更新數(shù)據(jù)傳送至需要更新運(yùn)行程序的單片機(jī)的片外存儲器進(jìn)行存儲之前，上述方法還包括：根據(jù)所述程序更新數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)參數(shù)。

進(jìn)一步地，所述通過MODBUS總線將程序更新數(shù)據(jù)傳送至需要更新運(yùn)行程序的單片機(jī)的片外存儲器進(jìn)行存儲之后，所述將存儲在片外存儲器的程序更新數(shù)據(jù)更新至所述單片機(jī)之前，上述方法還包括：根據(jù)所述數(shù)據(jù)參數(shù)判斷存儲在片外存儲器的程序更新數(shù)據(jù)是否完整有效，若完整有效，則進(jìn)行將存儲在片外存儲器的程序更新數(shù)據(jù)更新至所述單片機(jī)的步驟。

進(jìn)一步地，所述通過MODBUS總線將程序更新數(shù)據(jù)傳送至需要更新運(yùn)行程序的單片機(jī)的片外存儲器之后，所述將存儲在片外存儲器的程序更新數(shù)據(jù)更新至所述單片機(jī)之前，上述方法還包括：發(fā)送復(fù)位命令至所述單片機(jī)，使得所述單片機(jī)重啟。

本發(fā)明還提供一種在線更新單片機(jī)程序的系統(tǒng)，包括：手持模塊，用于獲取程序更新數(shù)據(jù)；主控模塊，用于通過MODBUS總線將程序更新數(shù)據(jù)傳送至需要更新運(yùn)行程序的單片機(jī)的片外存儲器進(jìn)行存儲；線卡模塊，用于將存儲在片存儲器的程序更新數(shù)據(jù)更新至所述單片機(jī)。

進(jìn)一步地，所述需要更新運(yùn)行程序的單片機(jī)是指：若所述程序更新數(shù)據(jù)對應(yīng)的版本高于單片機(jī)的運(yùn)行程序的版本，則所述單片機(jī)的運(yùn)行程序需要更新。

進(jìn)一步地，所述手持模塊，還用于根據(jù)所述程序更新數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)參數(shù)。

進(jìn)一步地，所述線卡模塊，還用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)參數(shù)判斷存儲在片外存儲器的程序更新數(shù)據(jù)是否完整有效，若完整有效，則將存儲在片外存儲器的程序更新數(shù)據(jù)更新至所述單片機(jī)。

進(jìn)一步地，所述主控模塊，還用于在通過MODBUS總線將程序更新數(shù) 據(jù)傳送至需要更新運(yùn)行程序的單片機(jī)的片外存儲器之后，發(fā)送復(fù)位命令至所述單片機(jī)，使得所述單片機(jī)重啟。

在本發(fā)明中，獲取程序更新數(shù)據(jù)；通過MODBUS總線將程序更新數(shù)據(jù)傳送至需要更新運(yùn)行程序的單片機(jī)的片外存儲器進(jìn)行存儲；將存儲在片外存儲器的程序更新數(shù)據(jù)更新至單片機(jī)。如此，通過本發(fā)明實現(xiàn)了對MSP430系列單片機(jī)程序的在線更新，無需將MSP430系列單片機(jī)從產(chǎn)品或電路板上拆解下來，只需通過現(xiàn)有的MODBUS通信線路即可實現(xiàn)方便、快捷的在線更新，而且，支持一對多模式的版本更新，具有升級簡單、可靠和快速等特點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的在線更新單片機(jī)程序的方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明一實施例提供的在線更新單片機(jī)程序的系統(tǒng)的示意圖；

圖3為本發(fā)明一實施例提供的在線更新單片機(jī)程序的方法的流程圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，以下所說明的實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明實施例提供的在線更新單片機(jī)程序的方法的流程圖。如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的在線更新單片機(jī)程序的方法包括以下步驟：

步驟11：獲取程序更新數(shù)據(jù)。

于此，步驟11之后，該方法還包括：根據(jù)程序更新數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)參數(shù)。其中，數(shù)據(jù)參數(shù)例如包括數(shù)據(jù)長度、校驗數(shù)據(jù)等。

步驟12：通過MODBUS總線將程序更新數(shù)據(jù)傳送至需要更新運(yùn)行程序的單片機(jī)的片外存儲器進(jìn)行存儲。

于此，需要更新運(yùn)行程序的單片機(jī)是指：若程序更新數(shù)據(jù)對應(yīng)的版本高于單片機(jī)的運(yùn)行程序的版本，則所述單片機(jī)的運(yùn)行程序需要更新。

若程序更新數(shù)據(jù)對應(yīng)的版本不高于單片機(jī)的運(yùn)行程序的版本，則單片機(jī) 的運(yùn)行程序無需更新。

步驟13：將存儲在片外存儲器的程序更新數(shù)據(jù)更新至單片機(jī)。

于步驟12之后，步驟13之前，該方法還包括：發(fā)送復(fù)位命令至單片機(jī)，使得單片機(jī)重啟。

于步驟12之后，步驟13之前，該方法還包括：根據(jù)數(shù)據(jù)參數(shù)判斷存儲在片外存儲器的程序更新數(shù)據(jù)是否完整有效，若完整有效，則進(jìn)行將存儲在片外存儲器的程序更新數(shù)據(jù)更新至單片機(jī)的步驟(即步驟13)。

此外，本發(fā)明實施例還提供一種在線更新單片機(jī)程序的系統(tǒng)，包括：手持模塊，用于獲取程序更新數(shù)據(jù)；主控模塊，用于通過MODBUS總線將程序更新數(shù)據(jù)傳送至需要更新運(yùn)行程序的單片機(jī)的片外存儲器進(jìn)行存儲；線卡模塊，用于將存儲在片存儲器的程序更新數(shù)據(jù)更新至單片機(jī)。

圖2為本發(fā)明一實施例提供的在線更新單片機(jī)程序的系統(tǒng)的示意圖。如圖2所示，本實施例提供的在線更新單片機(jī)程序的系統(tǒng)包括電源模塊、手持模塊、主控模塊以及線卡模塊。其中，電源模塊用于為手持模塊、主控模塊以及線卡模塊供電。

其中，手持模塊采用一個精簡指令集架構(gòu)的中央處理器(POWERPC，Performance Optimization With Enhanced RISC–Performance Computing)的嵌入式系統(tǒng)，用于負(fù)責(zé)人機(jī)交互和運(yùn)行應(yīng)用軟件，且?guī)в蠷S485接口和若干外設(shè)接口。線卡模塊例如連接具有RS485接口的MSP430單片機(jī)和串口閃存(SPI-Flash，Serial Peripheral Interface Flash)(于此，作為片外存儲器)。

于此，手持模塊和主控模塊一對一連接，而主控模塊可連接多個線卡模塊(例如，最多連接十二個線卡模塊)。主控模塊、手持模塊和多個線卡模塊之間均通過RS485接口連接，且上述各模塊之間通過MODBUS總線連接組網(wǎng)，構(gòu)成一個MODBUS總線網(wǎng)絡(luò)。其中，主控模塊為MODBUS總線網(wǎng)絡(luò)中的主節(jié)點(diǎn)，而線卡模塊構(gòu)成MODBUS總線網(wǎng)絡(luò)的從節(jié)點(diǎn)。因此，只需要通過主節(jié)點(diǎn)對各個從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行在線程序更新即可。

具體而言，手持模塊通過外設(shè)接口從外部獲取MSP430系列單片機(jī)的程序更新數(shù)據(jù)后，提取程序更新數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)參數(shù)，并將程序更新數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù) 參數(shù)通過MODBUS總線傳輸?shù)街骺啬K，主控模塊通過RS485接口與各個線卡模塊進(jìn)行通信，通過線卡模塊將程序更新數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)參數(shù)傳送至SPI-Flash進(jìn)行存儲，線卡模塊對存儲的程序更新數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行分析和校驗，判斷獲得完整程序更新數(shù)據(jù)后，將存儲在片外存儲器的程序更新數(shù)據(jù)更新至單片機(jī)，從而實現(xiàn)通過MODBUS總線進(jìn)行MSP430系列單片機(jī)程序的在線更新。

其中，MODBUS總線為串行鏈路協(xié)議，是一種主/從協(xié)議，于此采用遠(yuǎn)程終端單元(RTU，Remote Terminal Unit)傳輸模式。在該模式下，只支持功能碼3(Read Holding Registers)和功能碼16(Write Multiple Registers)的功能，對應(yīng)數(shù)據(jù)的讀取和寫入功能。

于此，具體的功能碼如表1及表2所示：

表1功能碼3(Read Holding Registers)

表2功能碼16(Write Multiple Registers)

圖3為本發(fā)明一實施例提供的在線更新單片機(jī)程序的方法的流程圖。如圖3所示，本實施例提供的在線更新單片機(jī)程序的方法包括以下步驟：

步驟101：手持模塊從外部接口獲取程序更新數(shù)據(jù)，并提取程序更新數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)參數(shù)，例如數(shù)據(jù)長度、校驗數(shù)據(jù)等；

步驟102：手持模塊向主控模塊發(fā)送更新命令，主控模塊接收更新命令后，判斷程序更新數(shù)據(jù)對應(yīng)的版本是否高于單片機(jī)的現(xiàn)有版本，若是，則主控模塊向手持模塊返回接收命令；

步驟103：主控模塊接收手持模塊通過MODBUS總線發(fā)送的程序更新數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)參數(shù)，并進(jìn)行存儲；

步驟104：主控模塊判斷單片機(jī)的運(yùn)行程序是否需要更新，例如，比較運(yùn)行程序的版本與程序更新數(shù)據(jù)對應(yīng)的版本，當(dāng)運(yùn)行程序的版本低于程序更新數(shù)據(jù)對應(yīng)的版本時，主動推送程序更新數(shù)據(jù)，并發(fā)送復(fù)位命令至單片機(jī)，使得單片機(jī)重啟；

步驟105：主控模塊將程序更新數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)參數(shù)通過MODBUS總線按照總線協(xié)議循環(huán)發(fā)送給線卡模塊；

步驟106：線卡模塊接收程序更新數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)參數(shù)，并將接收到的程序更新數(shù)據(jù)寫入到片外的SPI-Flash中相應(yīng)地址，同時保存數(shù)據(jù)參數(shù)；

步驟107：線卡模塊通過對接收的程序更新數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行分析和校驗，判斷獲得完整程序更新數(shù)據(jù)后，線卡模塊將SPI-Flash中存儲的程序更新數(shù)據(jù)更新到MSP430單片機(jī)的閃存(Flash)存儲器中指定的存儲地址，同時修改數(shù)據(jù)參數(shù)；

步驟108：MSP430單片機(jī)跳轉(zhuǎn)到新程序的入口地址，運(yùn)行新程序。

此外，上述在線更新過程中，設(shè)計有備份機(jī)制，預(yù)防在數(shù)據(jù)更新過程中出現(xiàn)異常情況，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

綜上所述，在本發(fā)明實施例中，無需將MSP430單片機(jī)從產(chǎn)品或電路板上拆解下來，只需通過現(xiàn)有的MODBUS通信線路即可實現(xiàn)快捷的程序在線 更新。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。