基于VxWorks的在线编程技术

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1、第40卷第5期2010年9月航空计算技术Aeron删tjcaICompu“ngTeehniqueV01．40No。5SeP．2010基于VxWorks的在线编程技术张曼，刘文学，楚要钦，林木(中国航空计算技术研究所，陕西西安710068)摘要：随着Vxworks操作系统被广泛应用于航空、航天、通讯等各领域、嵌入式产品开发人员和现场服务人员急需一种简单、可靠、高效率的VxWorks产品维护手段。介绍了一种Vxworks下网络传输接口的IAP在线编程系统，系统的总体结构和工作原理，为提高IAP在线编程速度所采用的方法及系统的实现。实验证明，系统与传统的串口IAP

2、在线编程系统相比，其性能有了显著提高。关键词：lAP；VxWorks；n鹊h；容错处理中图分类号：仍11文献标识码：A文章编号：1671．654x(2010)05-0131一04引言目前，一般嵌入式单板计算机开发时都支持IAP在线编程技术，它可以方便地实现代码下载；同时对于产品服务人员和用户，它可以提供有效的产品升级和应用程序开发支持。但是，现在常用的开发工具一般都是通过串口与嵌入式系统进行通信，通讯距离有限且传输速度慢，传送大文件时经常出错，通讯效率非常低。为了解决Vxworks下IAP在线编程速度慢，稳定性差、性能低的问题，提出了基于TCP／IP网络协议

3、的IAP在线编程方法，很好地解决了vxworks代码开发和维护中，IAP在线编程传输速度慢、稳定性差的问题。l在线编程技术的概念和原理在线编程技术分为两种：一种是ISP，另一种是IAP。ISP(In—SystemPm鲋lIIlming)指电路板上的空白器件可以编程写入最终用户代码，而不需要从电路板上取下器件，已经编程的器件也可以用IsP方式擦除或再编程。IAP(In．Applic撕onPm龋吼ming)指MCU可以在系统中获取新代码并对自己重新编程，即可用程序来改变程序。IAP技术实现方法通常是将FLAsH存储器映射为两个或两个以上存储体，当运行一个存储体上

4、的用户程序时，可以对另一个存储体进行重新编程，之后将控制从一个存储体转向另一个。处理器，其外部存储器是两片128M的nash，同时还提供了一路RS232通讯接口和一路以太网通讯接口。嵌入式操作系统采用的是vxWorks操作系统。因为串口通讯的实现相对简单，且大多数处理器都提供了标准串口，所以在传统的在线编程系统中，一般都是串口IAP在线编程系统。串口lAP在线编程一般是在没有启动操作系统的情况下完成的，也就是在BootIJ0ader中实现的。为了提高在线编程系统的编程速度和稳定性，本系统采用的通讯端口为以太网接口，其程序必须在操作系统运行起来后才能执行，因而

5、它的实现不在BootLoader中，而是在操作系统的BSP中，这样可以利用操作系统提供的Socket功能和函数。同时传统的串口IAP在线编程系统在Bootkader中予以保留，以便在操作系统损坏的情况下也可以完成在线编程。基于TCP／IP网络协议的编程系统的结构如图1所示。基于TcMP的IAP在线参数设置纷形面b编程的服务端I编程信息设置I操作系纠内核BsP支持刮网卡驱动㈢I串口在线编程I串口IAP启动操作系统通讯基于TCI)nP的IAP在线编程协议在线编程的客户端】引导程片硬件初始化l编程状态监控l目标机端PC机瑞图1基于TCP／IP网络协议的编程系统的结

6、构2孽譬苎霎季警嬲构予专竺曼曼⋯．，整个系统软件主要包括两大功能模块，目标机端本系统硬件上采用了Motorola公司的MPc8245⋯’⋯⋯。⋯一。⋯’⋯⋯。一收稿日期：20lO．04．22修订日期：加lO一0r7·27作者简介：张曼(1982一)，女，陕西西安人，助理工程师，硕士研究生，研究方向为计算机应用技术。航空计算技术第40卷第5期软件和Pc机端软件。目标机端软件由引导程序和VxWorks操作系统两部分组成。其中引导程序中主要实现的功能是通过串口IAP在线编程功能将操作系统(含有基于TCP／IP网络协议的IAP在线编程功能的)固化到F1ash中。操作

7、系统软件主要实现的功能是在BsP中嵌入IAP在线编程程序，使系统可根据外部的信号量判断当前状态，自动进入IAP在线编程状态，更新和升级操作系统映像文件和应用程序。Pc机端软件由参数设置，编程信息设置，串口IAP在线编程，基于TCP／IP网络协议的IAP在线编程的客户端和编程状态监控5部分功能组成。PC机端和目标机端通过自定义的通讯协议进行数据传输。整个系统的工作流程如下：首先Pc机对网络上的目标机发送启动传输握手信号，目标机响应握手信号，进入编程状态；然后PC机发送编程地址，目标机收到编程地址，校验后回复反馈信号，Pc机收到反馈信号后，判断目标机是否接收正确

8、，是否需要重发，并将通讯情况显示到计算机上；再次，P