嵌入式軟件遠(yuǎn)程升級

　　如今，嵌入式設(shè)備廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造、醫(yī)療衛(wèi)生、智能家居等各個領(lǐng)域。面對多樣化的需求以及可能存在的軟件缺陷，設(shè)備制造商需要不斷地更新產(chǎn)品固件。傳統(tǒng)的嵌入式軟件升級方案普遍采用整包升級的方式。該方式雖結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，但整包傳輸占用網(wǎng)絡(luò)帶寬且存在安全隱患。為了解決上述問題，本文研究一種適用于嵌入式設(shè)備的遠(yuǎn)程增量式升級方案，并在STM32平臺上進(jìn)行試驗驗證。

　　本文首先在第二章中詳細(xì)介紹了嵌入式軟件遠(yuǎn)程升級的相關(guān)理論，包括在線編程技術(shù)以及增量式升級技術(shù)。在第三章中深入研究了bsdiff與rsync文件差分算法。通過對執(zhí)行效率和壓縮性能兩方面的比較，最終選擇了bsdiff文件差分算法。由于嵌入式設(shè)備的資源受限特性，又對bsdiff算法做了進(jìn)一步的優(yōu)化，使得基于該算法的增量式升級方案能在嵌入式設(shè)備上實現(xiàn)。

　　接著在第四章中詳細(xì)設(shè)計了以上述改進(jìn)算法為核心，基于意法半導(dǎo)體公司的STM32F103芯片的嵌入式軟件遠(yuǎn)程升級系統(tǒng)。其中，用C代碼實現(xiàn)了基于UDP協(xié)議的TFTP簡單文件傳輸協(xié)議，解決了服務(wù)器與客戶端之間的增量文件傳輸。然后為了能夠穩(wěn)定地升級到新版固件，設(shè)計了引導(dǎo)程序。最后，通過在引導(dǎo)程序中實現(xiàn)“掉電保護(hù)”機(jī)制，使設(shè)備在升級過程中不會因為掉電而出現(xiàn)系統(tǒng)故障。為了使用戶能夠通過人機(jī)交互界面遠(yuǎn)程對設(shè)備進(jìn)行升級，在第五章詳細(xì)設(shè)計了嵌入式Web服務(wù)器和Web頁面。用戶可以在任意帶有Web瀏覽器的終端，通過訪問Web對設(shè)備執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)配置和系統(tǒng)升級操作。

　　最后， 在第六章中進(jìn)行了嵌入式遠(yuǎn)程升級系統(tǒng)實驗環(huán)境的搭建，并對整個升級系統(tǒng)進(jìn)行了測試驗證。