本發(fā)明涉及嵌入式開發(fā)技術領域，尤其涉及一種基于網(wǎng)絡的多單片機一次刷機系統(tǒng)及實現(xiàn)方法。

背景技術：

傳統(tǒng)的單片機刷機時需要人工接線刷機，當需要刷寫固件的單片機達到一定數(shù)量時，通過人工接線刷寫固件的方式效率低下，且費時費力；當單片機置于包裝外殼內(nèi)時，刷寫固件往往還需要拆開外殼，十分不便利；當固件內(nèi)容過大單片機不能一次性存儲時，需要逐條刷寫。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于解決傳統(tǒng)的單片機刷機時需要人工接線刷機，當需要刷寫固件的單片機達到一定數(shù)量時，通過人工接線刷寫固件的方式效率低下，且費時費力；當單片機置于包裝外殼內(nèi)時，刷寫固件往往還需要拆開外殼，十分不便利；當固件內(nèi)容過大單片機不能一次性存儲時，需要逐條刷寫的問題的不足而提供的一種新型基于網(wǎng)絡的多單片機一次刷機系統(tǒng)及實現(xiàn)方法。

本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：一種基于網(wǎng)絡的多單片機一次刷機系統(tǒng)及實現(xiàn)方法，包括如下步驟：

(1)準備構建基于網(wǎng)絡的多單片機一次刷機系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)；硬件系統(tǒng)由需要刷固件的所有單片機和一個PC端構成；

(2)所有單片機和PC端同時連接網(wǎng)絡；

(3)PC端通過不同的IP地址對單片機進行識別；

(4)通過自定義的通信協(xié)議，PC端發(fā)送固件內(nèi)容到所有單片機并逐條刷寫固件到所有單片機；

(5)通過自定義的通信協(xié)議驗證固件內(nèi)容；

(6)完成發(fā)送固件內(nèi)容。

進一步地，所述步驟(1)中硬件系統(tǒng)由需要刷固件的所有單片機和一個PC端構成，所有單片機包含外接串口轉(zhuǎn)WIFI模塊或者樹莓派支持WIFI的系統(tǒng)模塊，PC端必須支持發(fā)送固件和界面顯示。

進一步地，所述步驟(2)所有單片機和PC端同時連接網(wǎng)絡；由路由器發(fā)射WIFI信號，并且所有單片機和PC端同時連接上這個WIFI信號。

進一步地，所述步驟(3)PC端通過不同的IP地址對單片機進行識別；在連接網(wǎng)絡信號的前提下，用PC端逐一連接單片機，并對單片機的IP地址進行修改，如修改為192.168.1.1，192.168.1.2，192.168.1.3，192.168.1.4···，192.168.1.n。

進一步地，所述步驟(4)通過自定義的通信協(xié)議，PC端發(fā)送固件內(nèi)容到所有單片機并逐條刷寫固件到所有單片機；自定義的通信協(xié)議為：0xbe+1byte id+1byte sequence+2bytes length+N bytes data，每次發(fā)送下一條消息時，序列號加一，重傳時，序列號不變。

進一步地，所述步驟(5)通過自定義的通信協(xié)議驗證固件內(nèi)容；PC端每次發(fā)送一條消息之后，需要收到單片機發(fā)出的相同的序列號的應答才進行下一條序列號消息的發(fā)送，否則1s后自動重新發(fā)送該條消息，序列號不變，重傳5次之后仍未收到應答則判定為超時；若多次收到相同序列號的消息，則只有第一次收到的消息有效，在原來基礎上，當主機發(fā)送Send_Over后，下位機需要給上位機應答一個相同序列號的02號消息；之后下位機在發(fā)送下一個序列號給上位機來發(fā)送驗證消息；

經(jīng)驗證，如果發(fā)送信息與應答信息不能相互匹配，則該條消息失效，返回到步驟(4)，繼續(xù)發(fā)送固件內(nèi)容；

經(jīng)驗證，如果發(fā)送信息與應答信息能夠相互匹配，則該條消息正確發(fā)送，轉(zhuǎn)到步驟(6)，成功發(fā)送固件內(nèi)容。

進一步地，所述步驟(6)完成發(fā)送固件內(nèi)容，PC端界面顯示刷機成功。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)效率更高，傳統(tǒng)刷寫方法中，接線之后才能刷機，且每次只能刷寫一個單片機的固件，引入網(wǎng)絡刷機方法之后，可以同時支持多片單片機的固件更新，極大提高了更新固件的效率，大大減少工作量；

(2)刷寫固件更方便，當需要刷寫固件的單片機達到一定數(shù)量時，通過人工接線刷寫固件的方式非常不方便，且費時費力，當單片機置于包裝外殼內(nèi)時，刷寫固件往往還需要拆開外殼，十分不便利，通過網(wǎng)絡的方式刷寫固件更加方便；

(3)刷寫功能更加多樣化，引入自定義的通信協(xié)議之后，使得單片機更新固件時不必一次性存儲全部固件，很好地解決了固件內(nèi)容過大的問題，使刷寫固件功能多樣化。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明基于網(wǎng)絡的多單片機一次刷機系統(tǒng)結(jié)構圖；

圖2為本發(fā)明基于網(wǎng)絡的多單片機一次刷機系統(tǒng)刷多機示意圖；

圖3為本發(fā)明基于網(wǎng)絡的多單片機一次刷機系統(tǒng)刷機流程圖；

圖4為本發(fā)明自定義通信協(xié)議的時序圖。

【具體實施方式】

下面結(jié)合附圖及具體實施方式對本發(fā)明做進一步描述：

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種基于網(wǎng)絡的多單片機一次刷機系統(tǒng)及實現(xiàn)方法，包括如下步驟：

(1)準備構建基于網(wǎng)絡的多單片機一次刷機系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)；硬件系統(tǒng)由需要刷固件的所有單片機和一個PC端構成；

(2)所有單片機和PC端同時連接網(wǎng)絡；

(3)PC端通過不同的IP地址對單片機進行識別；

(4)通過自定義的通信協(xié)議，PC端發(fā)送固件內(nèi)容到所有單片機并逐條刷寫固件到所有單片機；

(5)通過自定義的通信協(xié)議驗證固件內(nèi)容；

(6)完成發(fā)送固件內(nèi)容。

進一步地，所述步驟(1)中硬件系統(tǒng)由需要刷固件的所有單片機和一個PC端構成，所有單片機包含外接串口轉(zhuǎn)WIFI模塊或者樹莓派支持WIFI的系統(tǒng)模塊，PC端必須支持發(fā)送固件和界面顯示。

進一步地，所述步驟(2)所有單片機和PC端同時連接網(wǎng)絡；由路由器發(fā)射WIFI信號，并且所有單片機和PC端同時連接上這個WIFI信號。

進一步地，所述步驟(3)PC端通過不同的IP地址對單片機進行識別；在連接網(wǎng)絡信號的前提下，用PC端逐一連接單片機，并對單片機的IP地址進行修改，如修改為192.168.1.1，192.168.1.2，192.168.1.3，192.168.1.4···，192.168.1.n。

進一步地，所述步驟(4)通過自定義的通信協(xié)議，PC端發(fā)送固件內(nèi)容到所有單片機并逐條刷寫固件到所有單片機；自定義的通信協(xié)議為：0xbe+1byte id+1byte sequence+2bytes length+N bytes data，每次發(fā)送下一條消息時，序列號加一，重傳時，序列號不變。

進一步地，所述步驟(5)通過自定義的通信協(xié)議驗證固件內(nèi)容；PC端每次發(fā)送一條消息之后，需要收到單片機發(fā)出的相同的序列號的應答才進行下一條序列號消息的發(fā)送，否則1s后自動重新發(fā)送該條消息，序列號不變，重傳5次之后仍未收到應答則判定為超時；若多次收到相同序列號的消息，則只有第一次收到的消息有效，在原來基礎上，當主機發(fā)送Send_Over后，下位機需要給上位機應答一個相同序列號的02號消息；之后下位機在發(fā)送下一個序列號給上位機來發(fā)送驗證消息；

經(jīng)驗證，如果發(fā)送信息與應答信息不能相互匹配，則該條消息失效，返回到步驟(4)，繼續(xù)發(fā)送固件內(nèi)容；

經(jīng)驗證，如果發(fā)送信息與應答信息能夠相互匹配，則該條消息正確發(fā)送，轉(zhuǎn)到步驟(6)，成功發(fā)送固件內(nèi)容。

進一步地，所述步驟(6)完成發(fā)送固件內(nèi)容，PC端界面顯示刷機成功。

根據(jù)上述說明書的揭示和教導，本發(fā)明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行適當?shù)淖兏托薷摹Ｒ虼?，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對本發(fā)明的一些修改和變更也應當落入本發(fā)明的權利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構成任何限制。