[发明专利]一种基于TCP/IP的嵌入式程序远程更新系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于TCP/IP的嵌入式程序远程更新系统及方法，系统包括微控制器、网络芯片和远程主机，微控制器用于运行用户程序及远程更新程序，并控制网络芯片，网络芯片提供嵌入式设备入网所需网络协议栈，与远程主机通信，微控制器和网络芯片构成整体嵌入式设备，远程主机通过TCP/IP控制嵌入式设备更新。与现有技术相比，本发明解决了软件网络协议栈占用内存大的问题；省掉了备份升级文件对存储器的占用；把启动加载程序固化并进行保护，使用硬件化的网络协议栈，保证远程更新程序的完整性和可靠性；考虑升级中异常情况，保证了程序的健全性；根据TCP和UDP的特点分别传输升级数据和指令数据，保证升级数据的可靠性，解决了网络设备的丢失问题。

技术领域

本发明涉及一种嵌入式程序更新方法，尤其是涉及一种基于TCP/IP的嵌入式程序远程更新系统及方法。

背景技术

嵌入式设备常常部署在难以现场维护的环境下，如深海观测设备。嵌入式系统会因存在缺陷或者业务迭代而需要对程序进行远程更新。

现有嵌入式系统远程更新方案中，嵌入式系统复位后进行设备初始化，完成必要的软件环境及通讯接口初始化工作；随后判断是否存在用户程序(User Application，简称APP)设置的升级标志，如无，则直接跳转入用户程序，如有，则主动或被动与主机服务器连接并下载升级文件至镜像区；下载成功后对整个升级文件进行校验，如校验通过则擦除存储器中当前用户程序并把升级文件编程入存储器中，最后跳转入用户程序。

现有嵌入式系统远程更新方案的主要问题如下：

(1)依赖于用户程序设置的标志位，如用户程序出现严重问题，可能导致永远无法进入远程更新

(2)对远程更新中可能出现的意外情况考虑不足，如升级过程中发生意外掉电等情况导致升级中断，可能导致设备永远失效。

(3)设置镜像区对升级文件进行备份，需要占用大量存储空间，而在嵌入式系统中存储空间是十分宝贵的资源。

另外，在实现基于TCP/IP的嵌入式设备远程更新时还存在以下问题：

(1)嵌入式微控制器常常不自带网络协议栈，而软件网络协议栈通常很大。

(2)当发生异常，网络配置参数丢失时，需要能够重新入网并被主机识别。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于TCP/IP的嵌入式程序远程更新系统及方法，使得不自带网络协议栈的低功耗嵌入式系统能够实现在网络上安全可靠的升级，同时不占用多余的存储器来存储更新文件。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于TCP/IP的嵌入式程序远程更新系统，包括：微控制器、网络芯片和远程主机。微控制器用于运行用户程序及远程更新程序，并控制网络芯片以在网络上进行通信。网络芯片提供嵌入式设备入网所需网络协议栈，并实际与远程主机进行网络通信。微控制器和网络芯片构成整体嵌入式设备。远程主机通过TCP/IP控制嵌入式设备进行更新。

一种基于TCP/IP的嵌入式程序远程更新方法，包括以下步骤：