一種自動燒寫嵌入式設備固件的方法及其系統的製作方法
2023-07-13 06:30:01 3
一種自動燒寫嵌入式設備固件的方法及其系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種自動燒寫嵌入式設備固件的方法及其系統，用於燒寫包含BootLoader的串口嵌入式設備的固件，方法包括：根據各型號的固件編寫配置文件，所述配置文件的內容包括，各固件通過串口輸出的配置提示信息和根據所述配置提示信息應該輸入的命令或配置信息；將嵌入式設備通過串口連接到計算機上並上電，順次從所述串口獲取所述嵌入式設備的配置提示信息；從所述配置文件中，查找與所述嵌入式設備的配置提示信息相匹配的配置提示信息，通過所述串口將所述配置文件中，根據所述配置提示信息應該輸入的命令或配置信息寫入到所述嵌入式設備固件，直到燒寫全部完成。本發明能夠減少大量的重複勞動同時減少出錯的可能性。
【專利說明】一種自動燒寫嵌入式設備固件的方法及其系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及嵌入式【技術領域】，尤其涉及一種自動燒寫嵌入式設備固件的方法及其系統。
【背景技術】
[0002]隨著信息化技術的發展，嵌入式系統因其高效、低成本、高可靠性、豐富的代碼以及應用程式可擴展性、可移植性等一系列優點，目前已越來越成為工業系統和民用系統的主力軍，尤其在信息化產品中，越來越多地應用到嵌入式系統。嵌入式系統可應用於人類工作與生活的各個領域，具有極其廣闊的應用前景。嵌入式系統在傳統的工業控制和商業管理領域已經具有廣泛的應用空間，如智能工控設備、P0S/ATM機、IC卡等；在家庭領域更具有廣泛的應用潛力，如機頂盒、數位電視、WebTV、網絡冰箱、網絡空調等眾多消費類和醫療保健類電子設備等；此外還有在多媒體手機、袖珍電腦、掌上電腦、車載導航器等方面應用，將極大地推動嵌入式技術深入到生活和工作的方方面面。
[0003]目前在嵌入式系統的開發和使用過程中，經常要實現將對應的固件燒寫到嵌入式系統中。所謂固件(firmware)，就是文件，固化在存儲介質上的文件。而文件，其實就是數據。所謂燒寫，就是寫數據，把文件，如固件或數據，寫到存儲介質上。存儲介質，主要是指嵌入式系統中存放固件(firmware)的地方,如Nor Flash> Nand Flash、SD/MMC卡等方式。
[0004]在嵌入式系統中需要燒寫的固件通常包括BootLoader、作業系統內核(Kernel)、文件系統(rootfs)。目前嵌入式系統的通常燒寫方式是，將系統通過串口接到PC上，啟動串口通訊程序(如超級終端)，然後給嵌入式系統上電，等待BootLoader啟動，然後在串口通訊程序中根據BootLoader啟動後的提示信息輸入各種命令,例如擦除存儲介質、下載內核或文件系統、燒寫內核或文件系統等，完成系統的燒寫。由於目前有多個廠家的BootLoader可供使用，如常見的U-boot、RedBoot等,這些廠家的BootLoader的操作命令各不相同，而且命令本身的格式也很複雜，需要設置各種參數，手動輸入很容易出錯。特別是在調試或生產過程中燒寫多臺設備時，需要進行大量的重複勞動。而且有些系統的設置不能重複，如MAC地址的設置，每臺設備必須有唯一的MAC地址，這就更增加了手動輸入的勞動量，同時增大了出錯的可能性。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於提出一種自動燒寫嵌入式設備固件的方法及其系統，能夠減少大量的重複勞動同時減少出錯的可能性。
[0006]為達此目的，本發明採用以下技術方案:
[0007]一種自動燒寫嵌入式設備固件的方法，用於燒寫包含BootLoader的串口嵌入式設備的固件，包括:
[0008]根據各型號的固件編寫配置文件，所述配置文件的內容包括，各固件通過串口輸出的配置提示信息和根據所述配置提示信息應該輸入的命令或配置信息；[0009]將嵌入式設備通過串口連接到計算機上並上電，順次從所述串口獲取所述嵌入式設備的配置提示信息；
[0010]從所述配置文件中，查找與所述嵌入式設備的配置提示信息相匹配的配置提示信息；
[0011]通過所述串口將所述配置文件中根據所述配置提示信息應該輸入的命令或配置信息寫入到所述嵌入式設備固件，直到燒寫全部完成。
[0012]進一步地，所述嵌入式設備固件為BootLoader、BootLoader加作業系統內核，BootLoader加文件系統，或BootLoader加作業系統內核加文件系統。
[0013]進一步地,所述配置信息包括:啟動參數、IP位址和/或MAC地址。
[0014]進一步地，所述配置文件為文本文件、XML文件或其他私有格式文件。
[0015]進一步地，所述嵌入式設備包含的BootLoader包括U-boot或RedBoot。
[0016]根據本發明的同一構思，本發明還提供了一種自動燒寫嵌入式設備固件的系統，用於燒寫包含BootLoader的串口嵌入式設備的固件，包括:
[0017]配置文件編寫模塊，用於根據各型號的固件編寫配置文件，所述配置文件的內容包括，各固件通過串口輸出的配置提示信息和根據所述配置提示信息應該輸入的命令或配
置信息；
[0018]提示信息讀取模塊，用於將嵌入式設備通過串口連接到計算機上並上電，從所述串口獲取所述嵌入式設備的配置提示信息；
[0019]匹配寫入模塊，用於從所述配置文件編寫模塊編寫的配置文件中，查找與所述提示信息讀取模塊所讀取的配置提示信息相匹配的配置提示信息，通過所述串口將所述配置文件中，根據所述配置提示信息應該輸入的命令或配置信息寫入到所述嵌入式設備固件。
[0020]進一步地,所述嵌入式設備固件包括BootLoader、BootLoader加作業系統內核，BootLoader加文件系統，或BootLoader加作業系統內核加文件系統。
[0021]進一步地,所述配置信息包括:啟動參數、IP位址和/或MAC地址。
[0022]進一步地，所述配置文件編寫模塊編寫的所述配置文件為文本文件、XML文件或其他私有格式文件。
[0023]進一步地,所述嵌入式設備包含的BootLoader為U-boot或RedBoot。
[0024]本發明通過串口自動獲取BootLoader的輸出信息，並根據不同的信息自動輸入相應的命令來完成嵌入式系統的燒寫和配置，如啟動參數、IP位址、MAC地址等。該方法可以兼容不同廠家的BootLoader，免除了手動輸入的複雜性和易出錯性，同時具有很強的靈活性，如IP/MAC地址自動遞增，避免重複等問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是本發明具體實施例一所述的自動燒寫嵌入式設備固件的方法流程圖；
[0026]圖2是本發明具體實施例二所述的自動燒寫嵌入式設備固件的系統結構框圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖並通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。
[0028]實施例一[0029]圖1是本實施例所述的自動燒寫嵌入式設備固件的方法流程圖，如圖1所示，本實施例所述的自動燒寫嵌入式設備固件的方法包括:
[0030]S101、根據各型號的固件編寫配置文件。
[0031]在嵌入式系統中需要燒寫的固件通常包括BootLoader、作業系統內核(Kernel)、文件系統(rootfs)。
[0032]BootLoader是在作業系統內核運行之前運行的一段小程序。通過這段小程序，我們可以初始化硬體設備、建立內存空間的映射圖，從而將系統的軟硬體環境帶到一個合適的狀態，以便為最終調用作業系統內核准備好正確的環境。
[0033]作業系統內核(Kernel)是指作業系統的核心部分。它由作業系統中用於管理存儲器、文件、外設和系統資源的那些部分組成。作業系統內核通常運行進程，並提供進程間的通信。
[0034]文件系統是作業系統用於明確磁碟或分區上的文件的方法和數據結構；即在磁碟上組織文件的方法。也指用於存儲文件的磁碟或分區，或文件系統種類。作業系統中負責管理和存儲文件信息的軟體機構稱為文件管理系統，簡稱文件系統。嵌入式系統的應用程式和所需的數據都存儲在文件系統中。
[0035]由於固件燒寫必須保證BootLoader已配置好並能良好運行，所以，所述嵌入式設備固件為BootLoader、BootLoader加作業系統內核，BootLoader加文件系統，或BootLoader加作業系統內核加文件系統。
[0036]不同的類型的固件操作命令各不相同，而且命令本身的格式也不同，例如，目前有多個廠家的BootLoader可供使用，如常見的U_boot、RedBoot等，這些廠家的BootLoader的操作命令各不相同，而且命令本身的格式也不同，因此需要根據各型號的固件的不同的配置提示信息和根據所述配置提示信息應該輸入的命令或配置信息，以使本方法可以兼容不同廠家的BootLoader，免除了手動輸入的複雜性和易出錯性，同時具有很強的靈活性，如IP/MAC地址自動遞增，避免重複等問題。
[0037]配置文件可以是文本文件、XML或任何其他私有格式。配置文件的內容為該BootLoader通過串口輸出的顯示信息和根據該顯示信息應該輸入的命令或配置信息。以下以常用的BootLoader — U-Boot，配置文件以文本文件為例加以說明:
[0038]U-Boot啟動時會通過配置提示信息(串口輸出信息):Hit any key to stopautoboot，此時應按任意鍵停止繼續啟動，以便輸入配置信息和其他命令(如燒寫命令)。因此配置文件可以寫為:
[0039]DisplayMsgl=Hit any key to stop autoboot
[0040]InputCmdl=\n
[0041]DisplayMsgl=Hit any key to stop autoboot 表不從串 口輸出的顯不信息，InputCmdl=\n表示根據該顯示信息應該輸入的命令，\n為C/C++語言中的回車命令。
[0042]輸入回車命令後，串口會輸出顯示信息:BBG U-Boot>，此時就可以根據需要輸入配置信息或其他命令了。如配置MAC地址的命令為:setenv ethaddr xx:xx:xx:xx:xx:xx,因此配置文件可以寫為:
[0043]DisplayMsgl=Hit any key to stop autoboot
[0044]InputCmdl=\n[0045]DisplayMsg2=BBG U_Boot>
[0046]InputCmd2=setenv ethaddr xx:xx:xx:xx:xx:xx
[0047]再如擦除命令為:erase start end (擦除Flash從地址start到地址end)，貝丨J配置文件為:
[0048]DisplayMsgl=Hit any key to stop autoboot
[0049]InputCmdl=\n
[0050]DisplayMsg2=BBG U_Boot>
[0051]InputCmd2=setenv ethaddr xx:xx:xx:xx:xx:xx
[0052]DisplayMsg3=BBG U_Boot>
[0053]InputCmd3=erase start end
[0054]因此配置文件就是由配置提示信息(串口輸出信息)和配置/命令對組成的。
[0055]S102、將嵌入式設備通過串口連接到計算機上並上電。
[0056]S103、從串口順次獲取固件的配置提示信息。
[0057]該步驟的作用是獲取嵌入式設備從串口輸出的信息，將該信息與配置文件預設的信息進行比對，如果對比失敗，則繼續讀取下一條信息。如果對比成功，則讀取配置文件中的相應命令，再通過串口將該命令輸入到BootLoader，從而實現嵌入式系統的自動燒寫和配置。比如，嵌入式系統的燒寫和配置過程通常包括:根據串口信息輸入命令進入BootLoader配置模式、輸入配置命令(如配置IP和MAC地址等)、輸入擦除Flash的命令、輸入燒寫內核和文件系統的命令，這些信息都要預先輸入配置文件，軟體運行時會根據串口信息自動選取相應的命令進行配置和燒寫。
[0058]另外該步驟還可以批量設置IP或MAC地址，如設置IP或MAC的地址範圍，每燒寫或配置一個設備後，地址自動加一，或根據配置文件中的預設規則進行遞增，從而保證了 IP或MAC地址的唯一性，降低了人工手動操作的易錯性。
[0059]S104、從配置文件中查找與該配置提示信息相匹配的配置提示信息。
[0060]S105、從配置文件中讀取對應的命令或配置信息。
[0061]S106、將命令或配置信息寫入固件。
[0062]嵌入式系統中存放固件的地方有多種，如Nor Flash、Nand Flash、SD/MMC卡等方式。
[0063]S107、判斷燒寫是否全部完成，若是則燒寫完畢，結束，否則返回步驟S103。
[0064]實施例二
[0065]圖2是本實施例所述的自動燒寫嵌入式設備固件的系統結構框圖，如圖2所示，本實施例所述的自動燒寫嵌入式設備固件的系統包括:
[0066]配置文件編寫模塊201，用於根據各型號的固件編寫配置文件，所述配置文件的內容包括，各固件通過串口輸出的配置提示信息和根據所述配置提示信息應該輸入的命令或
配置信息。
[0067]在嵌入式系統中需要燒寫的固件通常包括BootLoader、作業系統內核(Kernel)、文件系統(rootfs)。
[0068]BootLoader是在作業系統內核運行之前運行的一段小程序。通過這段小程序，我們可以初始化硬體設備、建立內存空間的映射圖，從而將系統的軟硬體環境帶到一個合適的狀態，以便為最終調用作業系統內核准備好正確的環境。
[0069]作業系統內核(Kernel)是指作業系統的核心部分。它由作業系統中用於管理存儲器、文件、外設和系統資源的那些部分組成。作業系統內核通常運行進程，並提供進程間的通信。
[0070]文件系統是作業系統用於明確磁碟或分區上的文件的方法和數據結構；即在磁碟上組織文件的方法。也指用於存儲文件的磁碟或分區，或文件系統種類。作業系統中負責管理和存儲文件信息的軟體機構稱為文件管理系統，簡稱文件系統。嵌入式系統的應用程式和所需的數據都存儲在文件系統中。
[0071]由於固件燒寫必須保證BootLoader已配置好並能良好運行，所以，所述嵌入式設備固件為BootLoader、BootLoader加作業系統內核，BootLoader加文件系統，或BootLoader加作業系統內核加文件系統。
[0072]不同的類型的固件操作命令各不相同，而且命令本身的格式也不同，例如，目前有多個廠家的BootLoader可供使用，如常見的U-boot、RedBoot等，這些廠家的BootLoader的操作命令各不相同，而且命令本身的格式也不同，因此需要根據各型號的固件的不同的配置提示信息和根據所述配置提示信息應該輸入的命令或配置信息，以使本方法可以兼容不同廠家的BootLoader，免除了手動輸入的複雜性和易出錯性，同時具有很強的靈活性，如IP/MAC地址自動遞增，避免重複等問題。
[0073]配置文件可以是文本文件、XML或任何其他私有格式。配置文件的內容為該BootLoader通過串口輸出的顯示信息和根據該顯示信息應該輸入的命令或配置信息。以下以常用的BootLoader — U-Boot，配置文件以文本文件為例加以說明:
[0074]U-Boot啟動時會通過配置提示信息(串口輸出信息):Hit any key to stopautoboot，此時應按任意鍵停止繼續啟動，以便輸入配置信息和其他命令(如燒寫命令)。因此配置文件可以寫為:
[0075]DisplayMsgl=Hit any key to stop autoboot
[0076]InputCmdl=\n
[0077]DisplayMsgl=Hit any key to stop autoboot 表不從串口輸出的顯不信息，InputCmdl=\n表示根據該顯示信息應該輸入的命令，\n為C/C++語言中的回車命令。
[0078]輸入回車命令後，串口會輸出顯示信息:BBG U-Boot>，此時就可以根據需要輸入配置信息或其他命令了。如配置MAC地址的命令為:setenv ethaddr xx:xx:xx:xx:xx:xx,
因此配置文件可以寫為:
[0079]
【權利要求】
1.一種自動燒寫嵌入式設備固件的方法，用於燒寫包含BootLoader的串口嵌入式設備的固件，其特徵在於，包括: 根據各型號的固件編寫配置文件，所述配置文件的內容包括，各固件通過串口輸出的配置提示信息和根據所述配置提示信息應該輸入的命令或配置信息； 將嵌入式設備通過串口連接到計算機上並上電，順次從所述串口獲取所述嵌入式設備的配置提示信息； 從所述配置文件中，查找與所述嵌入式設備的配置提示信息相匹配的配置提示信息； 通過所述串口將所述配置文件中根據所述配置提示信息應該輸入的命令或配置信息寫入到所述嵌入式設備固件，直到燒寫全部完成。
2.如權利要求1所述的自動燒寫嵌入式設備固件的方法，其特徵在於，所述嵌入式設備固件包括BootLoader、BootLoader加作業系統內核，BootLoader加文件系統，或BootLoader加作業系統內核加文件系統。
3.如權利要求1或2所述的自動燒寫嵌入式設備固件的方法，其特徵在於，所述配置信息包括:啟動參數、IP位址和/或MAC地址。
4.如權利要求3所述的自動燒寫嵌入式設備固件的方法，其特徵在於，所述配置文件為文本文件、XML文件或其他私有格式文件。
5.如權利要求3所述的自動燒寫嵌入式設備固件的方法，其特徵在於，所述嵌入式設備包含的 BootLoader 為 U-boot 或 RedBoot。
6.一種自動燒寫嵌入式設備固件的系統，用於燒寫包含BootLoader的串口嵌入式設備的固件，其特徵在於，包括: 配置文件編寫模塊，用於根據各型號的固件編寫配置文件，所述配置文件的內容包括，各固件通過串口輸出的配置提示信息和根據所述配置提示信息應該輸入的命令或配置信息； 提示信息讀取模塊，用於將嵌入式設備通過串口連接到計算機上並上電，順次從所述串口獲取所述嵌入式設備的配置提示信息； 匹配寫入模塊，用於從所述配置文件編寫模塊編寫的配置文件中，查找與所述提示信息讀取模塊所讀取的配置提示信息相匹配的配置提示信息，通過所述串口將所述配置文件中，根據所述配置提示信息應該輸入的命令或配置信息寫入到所述嵌入式設備固件。
7.如權利要求6所述的自動燒寫嵌入式設備固件的系統，其特徵在於，所述嵌入式設備固件包括BootLoader、BootLoader加作業系統內核，BootLoader加文件系統，或BootLoader加作業系統內核加文件系統。
8.如權利要求6或7所述的自動燒寫嵌入式設備固件的系統，其特徵在於，所述配置信息包括:啟動參數、IP位址和/或MAC地址。
9.如權利要求8所述的自動燒寫嵌入式設備固件的系統，其特徵在於，所述配置文件編寫模塊編寫的所述配置文件為文本文件、XML文件或其他私有格式文件。
10.如權利要求8所述的自動燒寫嵌入式設備固件的系統，其特徵在於，所述嵌入式設備包含的 BootLoader 為 U-boot 或 RedBoot。
【文檔編號】G06F9/445GK103914324SQ201310005610
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月8日 優先權日:2013年1月8日
【發明者】苗琦龍 申請人:海爾集團公司, 青島海爾智能家電科技有限公司