本實(shí)用新型屬于儀器儀表技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于IAP技術(shù)和GPRS模塊的以STM32為核心的儀器儀表遠(yuǎn)程在線升級(jí)裝置。

背景技術(shù)：

以STM32微控制器為控制核心的儀器儀表廣泛應(yīng)用于工控領(lǐng)域，由于一些設(shè)備工作環(huán)境的特殊性，不利于現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)。利用GPRS模塊和IAP技術(shù)，可為以STM32微控制器為控制核心的儀器儀表程序遠(yuǎn)程在線升級(jí)提供一種良好的解決方案。

在應(yīng)用編程（IAP）技術(shù)為系統(tǒng)在線升級(jí)和遠(yuǎn)程升級(jí)提供了良好的解決方案，也為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和現(xiàn)場(chǎng)固件的升級(jí)帶來(lái)了極大的靈活性。通常可利用微處理器的串行口接到計(jì)算機(jī)的RS232口、通過(guò)現(xiàn)有的Internet、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或者其他通信方式很方便地實(shí)現(xiàn)在線以及遠(yuǎn)程升級(jí)和維護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種基于IAP技術(shù)和GPRS模塊的儀器儀表在線升級(jí)裝置，能對(duì)不利于現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)的以STM32微控制器為控制核心的儀器儀表進(jìn)行遠(yuǎn)程在線升級(jí)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于IAP技術(shù)和GPRS模塊的儀器儀表在線升級(jí)裝置，包括相連接的GPRS模塊和可接入互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)，使用時(shí)，將GPRS模塊與以STM32為核心的儀器儀表相連接。

本實(shí)用新型基于在線升級(jí)裝置采用GPRS模塊作為儀器儀表與互聯(lián)網(wǎng)通信的媒介，通過(guò)STM32微控制器的任意一個(gè)串口與GPRS模塊的串口相連接，完成互聯(lián)網(wǎng)傳輸出的設(shè)備操作指令和升級(jí)數(shù)據(jù)在儀器儀表上的接收和執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)工作環(huán)境特殊不能現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)的以STM32為核心的儀器儀表的遠(yuǎn)程在線升級(jí)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型在線升級(jí)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型在線升級(jí)裝置的使用狀態(tài)圖。

圖3是用本實(shí)用新型在線升級(jí)裝置時(shí)，GPRS模塊與需升級(jí)儀器儀表的串口連接示意圖。

圖4是本實(shí)用新型在線升級(jí)裝置的底層Bootloader設(shè)計(jì)框圖。

圖1中：1. GPRS模塊，2.可接入互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)，3.以STM32為核心的儀器儀表。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，本實(shí)用新型在線升級(jí)裝置，包括相連接的GPRS模塊1和可接入互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)2。

需要對(duì)工作環(huán)境特殊而不能現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)的以STM32為核心的儀器儀表3進(jìn)行升級(jí)時(shí)，將GPRS模塊1與該以STM32為核心的儀器儀表3相連接，如圖2所示。GPRS模塊1與以STM32為核心的儀器儀表3的串口連接，如圖3所示，以STM32為核心的儀器儀表3的串口發(fā)送引腳TX與GPRS模塊1的串口接收引腳RX相接，以STM32為核心的儀器儀表3的串口接收引腳RX與GPRS模塊2的串口發(fā)送引腳TX相接，以STM32為核心的儀器儀表3的引腳RESET_OUT（引腳RESET_OUT可以是STM32F103系列微處理器任意一個(gè)沒(méi)有使用的IO口，如：PA0、PB1、PC2等）與GPRS模塊1的復(fù)位引腳RESET相接（以STM32為核心的儀器儀表3的串口接收引腳RX和發(fā)送引腳TX可為STM32F103系列微處理器的任意一對(duì)串口接收引腳，如：STM32F103ZET6的USART1，PA9為串口發(fā)送引腳，PA10為串口接收引腳；STM32F103VCT6的USART3，PB10為串口發(fā)送引腳，PB11為串口接收引腳。以STM32為核心的儀器儀表3的引腳RESET_OUT可為STM32F103系列微處理器的任意一個(gè)IO口，GPRS模塊1的復(fù)位引腳RESET低電平有效）。

當(dāng)以STM32為核心的儀器儀表3的程序需要更新時(shí)，通過(guò)可接入互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)2發(fā)送升級(jí)指令和程序升級(jí)包，GPRS模塊1通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)透?jìng)?，以STM32為核心的儀器儀表3串口接收到GPRS模塊1串口傳送的升級(jí)指令后，系統(tǒng)復(fù)位并開啟定時(shí)器等待數(shù)據(jù)的接收；此時(shí)，如果可接入互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)2有程序升級(jí)包發(fā)送過(guò)來(lái)，GPRS模塊1通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)行數(shù)據(jù)透?jìng)骱?，以STM32為核心的儀器儀表3的串口開始接收更新數(shù)據(jù)并校驗(yàn)存儲(chǔ)；數(shù)據(jù)接收完畢并且校驗(yàn)正確之后，程序升級(jí)包覆蓋設(shè)備原代碼，從而實(shí)現(xiàn)程序的遠(yuǎn)程更新。為了保證數(shù)傳輸?shù)目煽啃?，GPRS模塊1內(nèi)置TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)完全透?jìng)鳌?/p>

完全透?jìng)髂Ｊ揭簿褪峭ㄟ^(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)用戶設(shè)備與服務(wù)器中信建的數(shù)據(jù)收發(fā)。工作過(guò)程：GPRS模塊1上電后，模組按照設(shè)置的服務(wù)器地址和端口主動(dòng)和數(shù)據(jù)中心服務(wù)器連接，連接上后會(huì)立刻向服務(wù)器發(fā)送ID包，ID包可以讓服務(wù)器識(shí)別當(dāng)前模塊的ID；GPRS模塊發(fā)送ID包后，服務(wù)器和GPRS模塊1之間可透明傳輸任意數(shù)據(jù)，保證了數(shù)據(jù)的正確性。

如圖4所示，本實(shí)用新型基于IAP技術(shù)和GPRS模塊的以STM32為核心的儀器儀表遠(yuǎn)程在線升級(jí)裝置的底層Bootloader設(shè)計(jì)框圖。以STM32為核心的儀器儀表3程序需要更新時(shí)，可接入互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)2就發(fā)送升級(jí)指令和程序升級(jí)包，通過(guò)GPRS模塊1的進(jìn)行數(shù)據(jù)透?jìng)?，以STM32為核心的儀器儀表3串口接收到升級(jí)指令后系統(tǒng)復(fù)位并開啟定時(shí)器等待數(shù)據(jù)的接收；此時(shí)如果可接入互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)2有程序升級(jí)包發(fā)送過(guò)來(lái)，通過(guò)GPRS模塊1的進(jìn)行數(shù)據(jù)透?jìng)骱?，以STM32為核心的儀器儀表3的串口開始接收更新數(shù)據(jù)并校驗(yàn)存儲(chǔ)；數(shù)據(jù)接收完畢并且校驗(yàn)正確之后，程序升級(jí)包覆蓋原代碼，從而實(shí)現(xiàn)程序的遠(yuǎn)程更新；如果數(shù)據(jù)接受失敗或數(shù)據(jù)校驗(yàn)失敗，以STM32為核心的儀器儀表3執(zhí)行源代碼。

以STM32為核心的儀器儀表3的主控芯片預(yù)裝此Bootloader，本Bootloader使用多種校驗(yàn)技術(shù)，最大限度的保障傳輸數(shù)據(jù)的正確性；使用bootloader機(jī)制，即使因意外事件（斷電，編程Flash失敗等）造成升級(jí)失敗后，程序也能返回到升級(jí)前的狀態(tài)，不至于因?yàn)樯?jí)失敗，造成設(shè)備癱瘓。