基于USB的便攜式設備固件升級程序的設計
1 引言
固件是系統(tǒng)最底層的工作軟件。便攜式設備功能與固件密切相關。固件能夠充分發(fā)揮硬件資源,彌補硬件缺陷與不足。因此。固件在便攜式設備中具有極大重要性。固件升級能夠進一步完善固件程序,增強便攜式設備功能。
在系統(tǒng)開發(fā)和用戶使用時.一旦系統(tǒng)提供設備固件更高版本。就要求設備通過固件升級程序對原有固件進行升級。因此,基于USB的即插即用、傳輸速率高的特點,設計一種通過USB接口升級設備固件的應用程序。該設計應用程序是基于便攜式設備的USB驅動程序.包括固件文件結構定義、USB設備驅動程序與上層應用軟件的I,0操作、USB Bulk0nly傳輸模式、USB通信命令規(guī)范、NAND Flash壞塊信息表構建等問題。
2 系統(tǒng)結構
該系統(tǒng)利用PC機通過USB總線與便攜式設備進行通信,并在此通信基礎上完成固件升級的各種操作,其基本結構如圖l所示。系統(tǒng)開發(fā)人員或終端用戶在獲取最新版本固件后,利用固件升級程序實現PC機與便攜式設備的通信,并實現固件生成、讀取設備信息、USB-Boot二級代碼下載、固件升級等功能。
3 固件升級程序的設計
固件升級程序面向系統(tǒng)開發(fā)人員或終端用戶。由于用戶知識體系架構的差異,程序界面力求友好、簡潔。功能要求:按預先定義的固件結構生成固件文件:自動檢測設備是否連接,一旦設備連接,自動下載二級Boot loader并讀取設備Flash信息、固件版本信息;將固件文件下載至NAND Flash,從而完成固件升級操作。
3.1 固件頭的填充
固件文件的固件頭具有標識,索引功能。固件頭結構決定后續(xù)固件升級工具擴展的難易。該設計的固件頭主要包括固件的版本、生成日期、廠商信息、模塊信息和資源文件在固件中的偏移、長度等信息。這些信息采用結構體將其組織,以便讀取固件文件。同時在頭尾部預留若干字節(jié)的保留區(qū),以備后續(xù)升級擴展。
固件頭的填充需要嚴格按照結構體所定義的成員進行。函數GenerateHeader完成固件頭的生成,其函數原型為:
3.2 生成固件文件
固件文件主要由固件頭,啟動代碼,系統(tǒng)代碼,FONTl2,FONTl6,GBK字體和字庫資源文件,菜單資源文件,圖片資源文件等8個模塊組成。其中系統(tǒng)代碼、菜單資源文件、圖片資源文件的路徑由用戶指定,其余文件存儲于工程目錄下。圖2為固件生成流程。
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