基于LPC2378的IAP功能的配變監(jiān)測終端遠程設(shè)計

2 遠程更新的實現(xiàn)

2.1 程序分區(qū)

軟件開發(fā)采用ADS1.2集成開放環(huán)境。ADS全稱為ARM Developer Suite，是ARM公司推出的ARM集成開發(fā)工具。在ADS鏈接選項ARM Linker中選擇Scattered方式后，通過修改．scf文件可以將程序編譯成應(yīng)用程序和更新程序兩部分。其中，應(yīng)用程序占用0～21扇區(qū)，用于實現(xiàn)終端的功能；更新程序占用22～27扇區(qū)，在終端出廠后不再進行修改。當進行程序更新時，利用IAP功能對應(yīng)用程序部分進行擦除改寫，以實現(xiàn)終端應(yīng)用程序的更新。鏈接用的．scf文件定義如下：

在．scf文件中，RO表示程序代碼數(shù)據(jù)內(nèi)容，RW和ZI表示該程序部分中定義的通用數(shù)據(jù)變量和需進行零初始化的數(shù)據(jù)變量。ROM_MAIN部分主要包括應(yīng)用程序部分和其定義的數(shù)據(jù)。ROM_EXEC是應(yīng)用程序的代碼區(qū)域，位于片內(nèi)Flash，地址從0開始。IRAM中是程序運行的堆棧，位于片內(nèi)RAM中。ERAM是應(yīng)用程序定義的數(shù)據(jù)變量，位于片外RAM中。LOADER部分是更新程序的代碼區(qū)域，位于片內(nèi)Flash，地址從0x78000開始。程序編譯、鏈接完成后，ADS會生成兩個名為ROM_MAIN和LOADER的十六進制文件。在需要程序更新時，主站將完成二進制提取的ROM_MAIN文件通過有線或無線的方式發(fā)送給終端，終端全部收到后調(diào)用更新程序進行程序更新。但由于提取完的二進制文件仍然比較大，需要對其進行壓縮，以降低通信費用。

2.2 程序更新的實現(xiàn)方法

程序運行流程如圖1所示。終端在程序啟動時，先檢查是否需要程序更新，如果不需要則正常進入main()函數(shù)運行。在運行過程中，當遇到主站發(fā)過來的壓縮程序包時，首先需要對壓縮程序包進行檢查，如果無誤，則將其存到對應(yīng)位置的外部Flash中。當收到主站的程序更新命令時，終端需要對接收到的全部壓縮程序包進行檢查，確認無誤后置位程序更新標志，保存當前數(shù)據(jù)并復(fù)位。當終端程序再次啟動，發(fā)現(xiàn)有程序更新標志時，則調(diào)用更新程序。在更新程序中，首先從外部Flash中取出壓縮的程序包，然后對其進行解壓縮，并將壓縮后的程序復(fù)制到對應(yīng)的內(nèi)部Flash扇區(qū)中。當所有的壓縮程序包都解壓復(fù)制后，清除程序更新標志，然后復(fù)位。終端再次啟動后，運行的就是更新之后的應(yīng)用程序了。

2.3 解壓縮算法在更新程序里的實現(xiàn)

在程序編譯、鏈接完后，對應(yīng)用程序生成的ROM_MAIN．hex文件進行二進制提取。雖然可以使文件大大減小，但所生成的文件仍然很大，需要進一步壓縮。本文采用LZW壓縮算法對其進行壓縮，LZW(Lempel-Ziv-Welch)壓縮算法是一種串表式無損壓縮技術(shù)，支持流式解壓縮，可以根據(jù)內(nèi)存大小選擇合適的最大字典串長。表3顯示了對ROM_MAIN．hex文件(940 KB)進行二進制提取，以及提取后對其進行LZW壓縮各階段的文件大小。

當需要進行程序更新時，將壓縮后的文件發(fā)送給終端。終端收到全部程序壓縮包并確認無誤后，進行復(fù)位并調(diào)用更新程序。在更新程序中，由于內(nèi)存的限制，每次從外部Flash讀取1 024字節(jié)進行解壓縮。當解壓出的字節(jié)數(shù)達到512時，調(diào)用IAP功能函數(shù)，并將這512個字節(jié)復(fù)制到內(nèi)部Flash中，繼續(xù)進行解壓縮。之前讀取的1 024個字節(jié)解壓完畢后，再重新從外部Flash進行讀取解壓，直到對應(yīng)用程序完全解壓并復(fù)制完為止。

結(jié) 語

本文介紹了基于LPC2378的IAP功能實現(xiàn)配變監(jiān)測終端程序遠程更新的方法，并將LZW壓縮算法應(yīng)用于程序更新中。該產(chǎn)品投入運行一年多以來，取得了良好的運行效果。此項技術(shù)具有一定普遍性，略加修改可以應(yīng)用到其他同類產(chǎn)品中