一種網絡在線升級的方法及系統的製作方法
2023-05-07 06:23:36
專利名稱：一種網絡在線升級的方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及網絡通信技術，具體地說，涉及一種網絡在線升級的方法及系統。
背景技術：
現有技術，大多是採用比較高級的CPU實現網絡在線升級功能，CPU本身帶有乙太網接口，如ARM9處理器。但目前還沒有使用通用MCU(微控制器)實現網絡在線升級功能。
發明內容
本發明的目的是提供一種使用價格低廉、成本較低的通用MCU代替價格昂貴、成本較高的CPU實現網絡在線升級功能的方法及系統，使用該方法及系統可以在程序運行時，不中斷業務、不用親臨現場，將當前運行的應用程式升級替換掉。
為達到上述目的，本發明提供的網絡在線升級方法包括下列步驟(a)、將通用MCU與至少兩個外部數據存儲器電性連接，且與網絡連接；
(b)、啟動通用MCU，並根據控制程序確定前述外部數據存儲器中的一個為主用狀態，其它為備用狀態；(c)、執行處於主用狀態的外部數據存儲器中的業務程序，所述業務程序響應網絡在線升級請求，將網絡傳來的數據包寫入處於備用狀態的外部數據存儲器；(d)、改變主備用外部數據存儲器的狀態，使原先處於主用狀態的外部數據存儲器變為備用狀態，將寫入有網絡在線升級傳來的數據包的先前處於備用狀態的外部數據存儲器變為主工作狀態。
其中，在步驟(a)中，通用MCU還電性連接有邏輯解碼器及外部標誌位存儲器，其中邏輯解碼器決定外部數據存儲器的工作狀態，外部標誌位存儲器用來存儲外部數據存儲器的主備用狀態數據。
其中，在步驟(b)中，控制程序首先讀取外部標誌位存儲器中的數據，並根據外部標誌位存儲器的數據決定所述邏輯編碼器的工作方式；所述的控制程序即可以為通用MCU內部存儲的程序，也可以為外部數據存儲器中存儲的程序。
另外，在步驟(a)中，所述通用MCU外部還連接一個靜態隨機存儲器，用來作為緩存軟體程序的變量。
其中，所述網絡為乙太網，所述網絡在線請求為遠程網絡在線請求。
其中，所述通用MCU為C51，所述外部數據存儲器為FLASH數據存儲器，所述邏輯解碼器為CPLD，所述外部標誌位存儲器為EEPROM。
本發明的網絡在線升級系統，包括通用微控制器；邏輯解碼器，與所述通用微控制器相連，用來輸出控制信號；至少2個外部數據存儲器，和所述通用微控制器、邏輯解碼器電性連接，用來存儲業務程序和數據；外部標誌位存儲器，與所述通用微控制器相連接，用來存儲所述外部數據存儲器的狀態標誌，並控制邏輯解碼器的工作方式。
另外，所述通用微控制器還可以連接一個靜態隨機存儲器，用來作為軟體程序變量的緩存。
其中，所述通用微控制器為C51，所述邏輯解碼器為CPLD，所述外部數據存儲器為FLASH存儲器，所述外部標誌位存儲器為EEPROM。
與現有的技術相比，按照本發明所述的方法，通過在C51等通用MCU外配置至少2個外部數據存儲器之後，並採用將外部數據存儲器內的數據進行主、備倒換的方法，就可以很方便的實現了不去現場、不間斷業務的網絡在線升級功能。
另外，通過設置外部存儲器和主備狀態倒換的方法彌補了通用MCU的結構過於簡單，難以勝任複雜任務如本發明所述的網絡在線升級任務的缺陷，具有簡單實用，成本低廉的有益效果。
圖1是實施本發明技術方案的硬體結構示意圖。
圖2是本發明技術方案提供方法的流程圖。
具體實施例方式
為了更好地理解本發明，下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
圖1是本發明技術方案的一種具體實施方式
的系統硬體結構示意圖，也是本發明所提供的系統的一種具體硬體結構圖。如圖1所示，在本實施例中，通用微控制器採用C51，邏輯解碼器採用CPLD，外部存儲器採用兩個FLASH存儲器，即flashA、flashB，外部標誌位存儲器採用一個EEPROM存儲器。當然，在本具體實施方式
中所描述的具體器件如C51、FLASH存儲器等，只是為了更好的理解本發明的精神實質而用，並不能構成對本發明所提供的方法運行所依賴的系統硬體平臺的限制。在不同的實施方式下，所述的C51、FLASH等可以為其他具有類似功能的器件所替代。另外，此處具體的硬體結構組合也可以做各種形式的變換，比如外部存儲器的數量可以是多於兩個，只要對C51的具體管腳做相應改動即可，這些變換和組合都符合本發明的本質精神和目的。因此，不消說，凡具有與本發明所述的具體系統硬體結構功能類似的通用微控制器+外部數據存儲器的系統，特別是具有通用微控制器+邏輯解碼器+外部存儲器的結構方式的系統，都包括在本發明權利要求所要求保護的範圍之內。
圖1所示系統的具體連接方式是C51通過數據總線、地址總線、控制總線和CPLD、flashA、flashB、SRAM相連。同時flashA、fashB、SRAM的片選、讀寫信號以及高位地址通過CPLD解碼產生。此處連接的SRAM用來做C51的高速緩存，並可以用來存儲軟體程序的變量。如果採用內部帶有SRAM的MCU，也可以不用連接外部SRAM，具體詳細說明如下C51管腳說明AD
是C51的低8位地址線和8位數據復用總線，A[8..15]是高8位地址總線。C51共提供16位地址總線，8位數據總線，因此尋址能力是64kbytes。其中AD
和CPLD任意8個I/O線相連，和SRAM的8位數據線相連，和flashA、flashB的8位數據線相連。另外AD
輸入CPLD後、輸出A
，分別和SRAM、flashA、flashB的低8位地址線相連。C51的A[8..15]輸入CPLD後、輸出A[8..15]分別和SRAM、flashA、flashB的A[8..15]管腳相連，作為高8位地址線。C51的ALE(Address Latch Enable)信號是地址鎖存信號，直接和CPLD相連，用來區分AD
的地址和數據信息。當ALE為高，此時AD
傳輸地址信號。
C51的nPSEN管腳是外部程序空間讀信號，POE是外部數據空間讀信號，PWR是外部程序和數據空間寫信號。其中PWR直接和SRAM、flashA、flashB的寫信號管腳相連，而nPSEN、POE直接和CPLD相連。
PA
、NCS1、NCS2是C51的通用I/O線，直接和CPLD相連。通過CPLD解碼產生flashA的高位地址A[16..19]和flashB的高位地址B[16..19]分別和flashA、flashB的高位地址線相連，這裡以1Mflash為例，故只有20根地址線。如果需要擴展超過1Mbytes空間，則需使用更多的I/O線產生高位地址。但對於C51則增加了更多的64kbytes的程序和數據塊。通過CPLD的解碼產生flashA、flashB的片選信號F_CS1、F_CS2直接和flashA、flashB的片信號管腳相連，以及flashA、flashB的讀信號F_RD1、F_RD2信號直接和flashA、flashB的輸出使能管腳相連。
根據flashA、flashB的主備用狀態，CPLD輸出相應主flash的讀、片選信號。作為主flash，它運行當前程序，而備用flash則作為數據空間的被訪問。
兩片FLASH作為C51的外部程序空間(區別於內部64Kbytes的內部程序空間)，圖2中的flashA、flashB的容量都為1Mbytes，並且每片FLASH都有兩種狀態，主用或備用。例如當flashA是當前運行的程序空間，那麼flashB就是備用的程序空間。
採用一片EEPROM記錄當前的主備用FLASH分別是哪一片。亦即flashA、flashB的主備狀態，從而決定CPLD的解碼方式。如當Flash A為主flash時，此時系統啟動執行程序，邏輯晶片CPLD將使能F_CS1、F_RD1，則B為備用。同理當flashB為主flash時，邏輯晶片將使能F_CS2、F_RD2。
圖2是本發明提供的網絡在線升級方法的流程圖。參照圖2，系統第一次啟動即第一次上電時，一般情況下，NEA管腳通過外面的上拉電阻自動設置為高。即程序從內部程序空間執行。當然，第一次啟動時程序也可以直接從外部程序空間執行，當需要從外部程序空間執行時，C51向CPLD寫一個命令，CPLD將相應的NEA管腳置為低，並使系統復位但不掉電，那麼C51啟動後讀取NEA信號低，則從外部啟動執行程序，也就是說，系統啟動後從內部程序空間執行程序還是從外部程序空間直接執行是可選擇的，其實現的關鍵在於NEA管腳的電平狀態，具體實現方法是每次系統啟動後，C51識別NEA管腳的電平狀態，如果NEA管腳為高電平，則系統將執行內部程序空間的程序。如果NEA管腳為低電平，則C51將不執行內部程序空間的程序，而是直接執行外部存儲器中的程序。本實施例中系統啟動時，如圖2所示是從內部程序空間執行的，執行內部空間程序後，C51讀取外掛EEPROM中預先存儲的FLASH的狀態標誌，在本實施例中，EEPROM內存儲A、B兩個變量，如果A＝1、B＝0則表明flashA為主flash，flashB為備用flash，反之如果A＝0、B＝1表明flashB為主flash，flashA為備用flash，此時C51根據標誌位的狀態通知CPLD，CPLD將確立相應的falshA或flashB的主備地位，同時產生相應的片選、讀信號、高位地址信號等。一旦確立了主備flash的地位，那麼程序空間從內部轉入外部主flash程序空間，進行相應的業務工作。此處需要說明的是程序從內部空間切換到外部flash空間，也是通過CPLD置C51的NEA管腳為低電平實現的，當NEA管腳為低電平時，系統復位後，將從外部程序空間重新引導。
此時系統處於正常運行狀態，軟體運行TFTP協議，即可以開始響應網絡遠程在線升級請求，此處的網絡一般為乙太網，也可以是令牌環、FDDI網等，這種變換均在本發明的範圍之內。以乙太網為例，當響應乙太網在線請求時，CPU接收遠程的TFTP協議數據包，然後將數據包(升級的應用程式)寫入備用flash中，備用flash的片選和主flash的片選互斥產生。響應升級請求即升級完成後，修改EEPROM中的標誌位數據即A、B的值來改變兩塊flash的主備地位。當下次啟動後，系統將運行升級後的應用程式。
本發明已經參照特定的最佳實施例進行了描述，本領域的技術人員會了解，在不脫離如由本發明的精神實質和範圍的情況下，本發明可以進行形式和細節上的各種變化，如本發明的C51可以是任何與C51具有類似功能的通用MCU，且其內部可以沒有64Kbytes的內部程序空間；程序可以直接從主FLASH中啟動；外部程序和內部程序都可以讀EEPROM，讀取當前flash的主、備狀態。只是程序空間的物理位置不同等諸如此類的變化，都能完成如本發明所述的網絡遠程在線升級功能，本發明的保護範圍當然及於這些變化和轉換。
綜上所述，採用本發明所述的方法和系統，很方便的實現了不去現場，不間斷業務的進行網絡的在線升級。設置外部存儲器和主備狀態倒換的方法彌補了通用MCU的結構過於簡單，難以勝任複雜任務如本發明所述的網絡在線升級任務的缺陷，具有簡單實用，成本低廉的有益效果。
權利要求
1.一種網絡在線升級方法，包括如下步驟(a)、將通用MCU與至少兩個外部數據存儲器電性連接，且與網絡連接；(b)、啟動通用MCU，並根據控制程序確定前述外部數據存儲器中的一個為主用狀態，其它為備用狀態；(c)、執行處於主用狀態的外部數據存儲器中的業務程序，所述業務程序響應網絡在線升級請求，將網絡傳來的數據包寫入處於備用狀態的外部數據存儲器；(d)、改變主備用外部數據存儲器的狀態，使原先處於主用狀態的外部數據存儲器變為備用狀態，將寫入有網絡在線升級傳來的數據包的先前處於備用狀態的外部數據存儲器變為主工作狀態。
2.如權利要求1所述的網絡在線升級方法，其特徵在於，在步驟(a)中，通用MCU還電性連接有邏輯解碼器及外部標誌位存儲器，其中邏輯解碼器決定外部數據存儲器的工作狀態，外部標誌位存儲器用來存儲外部數據存儲器的主備用狀態數據。
3.如權利要求1或2所述的網絡在線升級方法，其特徵在於，在步驟(b)中，控制程序首先讀取外部標誌位存儲器中的數據，並根據外部標誌位存儲器的數據決定所述邏輯編碼器的工作方式。
4.如權利要求1所述的網絡在線升級方法，其特徵在於，在步驟(b)中，所述的控制程序即可以為通用MCU內部存儲的程序，也可以為外部數據存儲器中存儲的程序。
5.如權利要求1所述的網絡在線升級方法，其特徵在於，在步驟(a)中，所述通用MCU外部還連接一個靜態隨機存儲器，用來作為緩存軟體程序的變量。
6.如權利要求1所述的網絡在線升級方法，其特徵在於，所述網絡為乙太網，所述網絡在線請求為遠程網絡在線請求。
7.如權利要求1所述的網絡在線升級方法，其特徵在於，所述通用MCU為C51，所述外部數據存儲器為FLASH數據存儲器，所述邏輯解碼器為CPLD，所述外部標誌位存儲器為EEPROM。
8.一種網絡在線升級系統，包括有通用微控制器；邏輯解碼器，與所述通用微控制器相連，用來輸出控制信號；至少2個外部數據存儲器，和所述通用微控制器、邏輯解碼器電性連接，用來存儲業務程序和數據；外部標誌位存儲器，與所述通用微控制器相連接，用來存儲所述外部數據存儲器的狀態標誌，並控制邏輯解碼器的工作方式。
9.如權利要求8所述的網絡在線升級系統，其特徵在於，所述通用微控制器還連接一個靜態隨機存儲器，用來作為軟體程序變量的緩存。
10.如權利要求8或9所述的網絡在線升級系統，其特徵在於，所述通用微控制器為C51，所述邏輯解碼器為CPLD，所述外部數據存儲器為FLASH存儲器，所述外部標誌位存儲器為EEPROM。
全文摘要
本發明公開了一種網絡在線升級方法，步驟為(a)將通用MCU與至少兩個外部數據存儲器電性連接，且與網絡連接；(b)啟動通用MCU，並根據控制程序確定前述外部數據存儲器中的一個為主用狀態，其它為備用狀態；(c)執行處於主用狀態的外部數據存儲器中的業務程序，所述業務程序響應網絡在線升級請求，將網絡傳來的數據包寫入處於備用狀態的外部數據存儲器；(d)改變主備用外部數據存儲器的狀態，使原先處於主用狀態的外部數據存儲器變為備用狀態，將寫入有網絡在線升級傳來的數據包的先前處於備用狀態的外部數據存儲器變為主工作狀態。該方法可以利用成本低廉的通用MCU方便快捷的實現網絡在線升級業務。
文檔編號G06F11/07GK1831770SQ20051005135
公開日2006年9月13日 申請日期2005年3月8日 優先權日2005年3月8日
發明者鄧曉勇, 毛桂全, 李煒, 黃自亮, 朱嚴鋒 申請人:杭州華為三康技術有限公司