集中器模塊遠(yuǎn)程升級方案

1、版本日期BY說明V1.02013.10.12William初版V1.1William1、考慮兼容新舊版本的國網(wǎng)集中器，按照 Q/GDW1376.1-2013和Q/GDW1376.2-2013修改有關(guān)協(xié)議內(nèi)容；2、修改參數(shù)區(qū)內(nèi)容；3、添加或修改有關(guān)流程圖。V1.22013.10.21William1、為與 Q/GDW1376.2-2013的勘誤表（2013年9月18日頒布）兼容，修改表6文件標(biāo)識定義；2、修改表13參數(shù)區(qū)內(nèi)容，增加地址文件標(biāo)識；3、修改首段和末段內(nèi)容，將附加內(nèi)容從末段移到首段；4、修改圖1應(yīng)用程序遠(yuǎn)程升級流程，在IAP程序部分增加校驗程序文件的步驟；5、修改圖5內(nèi)部FLASH分配

2、，將IAP程序區(qū)從4KB擴大到8KB。V1.3William1、因內(nèi)部程序空間可能不夠用，將升級文件的暫存區(qū)從內(nèi)部FLASH移到外部FLASH；2、將升級文件的暫存區(qū)從內(nèi)部FLASH移出后，應(yīng)用程序空間比較富裕。考慮以后IAP程序的升級，修改圖5內(nèi)部FLASH分配，將IAP程序區(qū)從8KB擴大到20KB。V1.4William1、取消新舊版本檢查的要求。微功率無線系統(tǒng)遠(yuǎn)程升級方案1. 說明微功率無線系統(tǒng)因為各種原因，如修正程序BUG、增加新功能、改進路由算法、適應(yīng)新功能等，可能需要對現(xiàn)場正在使用的集中器本地通信模塊或從節(jié)點模塊（采集器和電表模塊）進行軟件升級。為便于實施，升級以遠(yuǎn)程方式為主。2.

3、 適用范圍本方案適用于銳拔科技采用STM32F103RC為主控MCU的各型集中器本地通信模塊。暫時只考慮集中器本地通信模塊遠(yuǎn)程升級的實施細(xì)節(jié)，微功率無線系統(tǒng)中其它模塊或芯片的升級只提供協(xié)議支持和升級程序文件在集中器本地通信模塊中的暫存。3. 程序總體流程為了實現(xiàn)遠(yuǎn)程升級，集中器本地通信模塊主控芯片內(nèi)部一般存在2個相對獨立的程序，一個是應(yīng)用程序，另一個是IAP（In_Application Program）程序。這2個程序都應(yīng)該是可以升級的。對應(yīng)用程序的升級可分為兩個部分：一部分在應(yīng)用程序中，用于接收并保存升級數(shù)據(jù)，升級數(shù)據(jù)接收完整并校驗正確后，設(shè)置IAP程序的啟動標(biāo)識。另一部分是IAP程序，用

4、于更新應(yīng)用程序。對IAP程序的升級可以全部在應(yīng)用程序中完成，包括接收、保存、校驗升級數(shù)據(jù)和更新IAP程序。圖1集中器本地通信模塊應(yīng)用程序遠(yuǎn)程升級流程圖2集中器本地通信模塊IAP程序遠(yuǎn)程升級流程4. 升級文件的傳輸協(xié)議4.1. 主站與舊版國網(wǎng)集中器之間（使用Q/GDW376.1-2009協(xié)議）可利用Q/GDW376.1-2009協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)AFN=10H的F1透明轉(zhuǎn)發(fā)來分段下傳升級文件，此時終端通信端口號設(shè)置為31，透明轉(zhuǎn)發(fā)的內(nèi)容不能是DL/T645格式。如果主站在下發(fā)的超時時間內(nèi)未收到集中器的正確應(yīng)答，則重發(fā)數(shù)據(jù)，最大重發(fā)次數(shù)為3次。如果3次重發(fā)都未收到正確應(yīng)答，主站向用戶提示升級文件下傳失

5、敗，停止遠(yuǎn)程升級。4.1.1. 舊版國網(wǎng)集中器處理流程圖3舊版國網(wǎng)集中器處理流程1. 集中器收到主站下發(fā)的透傳命令后，需要解析是從節(jié)點監(jiān)控命令還是集中器本地通信模塊操作命令，如果是從節(jié)點監(jiān)控命令，需要轉(zhuǎn)成Q/GDW376.2-2009協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)（AFN=13H）的監(jiān)控從節(jié)點(F1)；否則直接將報文中的透明轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)容全部透傳給集中器本地通信模塊。2. 在升級過程中可能會接收到集中器的心跳和登錄報文，升級主站軟件要注意正確響應(yīng)。3. 集中器發(fā)送透傳報文給集中器本地通信模塊后，等待集中器本地通信模塊返回應(yīng)答報文的超時時間為6s。4.1.2. 下行報文數(shù)據(jù)單元表1透明轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)單元格式數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)格式

6、單位字節(jié)數(shù)終端通信端口號BIN1透明轉(zhuǎn)發(fā)通信控制字BS81透明轉(zhuǎn)發(fā)接收等待報文超時時間BS810ms或1s1透明轉(zhuǎn)發(fā)接收等待字節(jié)超時時間BIN10ms1透明轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)容字節(jié)數(shù)kBIN字節(jié)2透明轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)容k終端通信端口號：數(shù)據(jù)范圍131。4.1.3. 上行報文數(shù)據(jù)單元表2透明轉(zhuǎn)發(fā)應(yīng)答數(shù)據(jù)單元格式數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)格式字節(jié)數(shù)終端通信端口號BIN1透明轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)容字節(jié)數(shù)kBIN2透明轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)容k終端通信端口號：數(shù)據(jù)范圍131。4.2. 主站與新版國網(wǎng)集中器之間（使用Q/GDW1376.1-2013協(xié)議）可利用Q/GDW1376.1-2013協(xié)議的文件傳輸AFN=0FH的F1文件傳輸方式1來分段下傳升級文件。如果主站在

7、下發(fā)的超時時間內(nèi)未收到集中器的正確應(yīng)答，則重發(fā)數(shù)據(jù)，最大重發(fā)次數(shù)為3次。如果3次重發(fā)都未收到正確應(yīng)答，主站向用戶提示升級文件下傳失敗，停止遠(yuǎn)程升級。4.2.1. 新版國網(wǎng)集中器處理流程圖4新版國網(wǎng)集中器處理流程1. 集中器與主站之間的文件傳輸全部完成后，集中器才會開始與集中器本地通信模塊之間的文件傳輸。2. 集中器與集中器本地通信模塊之間的文件傳輸進行時，集中器不用將集中器本地通信模塊的應(yīng)答報文上報主站。3. 在升級過程中可能會接收到集中器的心跳和登錄報文，升級主站軟件要注意正確響應(yīng)。4. 集中器發(fā)送文件傳輸命令給集中器本地通信模塊后，等待集中器本地通信模塊返回應(yīng)答報文的超時時間為6s。4.2

8、.2. 下行報文數(shù)據(jù)單元表3文件傳輸方式1數(shù)據(jù)單元格式數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)格式字節(jié)數(shù)文件標(biāo)識BIN1文件屬性BIN1文件指令BIN1總段數(shù)nBIN2第i段標(biāo)識或偏移（i=0n-1）BIN4第i段數(shù)據(jù)長度LfBIN2文件數(shù)據(jù)BINLf 文件標(biāo)識· 00H：清除下裝文件，恢復(fù)到升級前狀態(tài)。· 01H：終端升級文件。· 02H：遠(yuǎn)程（上行）通訊模塊升級文件。· 03H：本地通信模塊升級文件。· 04H：采集器升級的采集器地址文件。· 05H：采集器升級的采集器程序文件。· 06H：采集器通信模塊升級的地址文件。· 07H：采集器

9、通信模塊升級的程序文件。 文件屬性：起始、中間幀：00H；結(jié)束幀：01H。 文件指令：00H：報文方式下裝；01H：FTP方式下裝；02H：啟動組地址升級。 第i段標(biāo)識或偏移（i=0n）：除最后一段外，其余長度固定。 文件數(shù)據(jù)：報文方式下裝時，為文件內(nèi)容； FTP方式下裝時，按照ftp:/文件路徑,賬號/口令的方式填寫；清除下裝文件、啟動組地址升級則為空。采集器地址文件中，每6個字節(jié)為一個采集器地址。4.2.3. 上行報文數(shù)據(jù)單元表4文件傳輸方式1數(shù)據(jù)單元格式數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)格式字節(jié)數(shù)收到當(dāng)前段標(biāo)識BIN4 收到當(dāng)前段標(biāo)識：一般填寫收到報文中的段標(biāo)識，但以下幾種情況例外：· 檢查發(fā)現(xiàn)文件

10、錯誤，填寫0xFFFFFFFF。· FTP服務(wù)器無法登錄，填寫0xFFFFFFFE。· FTP服務(wù)器中找不到指定文件，填寫0xFFFFFFFD。· 下發(fā)的文件標(biāo)識為0x00時，填寫0x00000000。4.3. 集中器與集中器本地通信模塊之間可利用Q/GDW1376.2-2013協(xié)議中新增的文件傳輸指令A(yù)FN=15H的F1文件傳輸方式1來分段下傳升級文件，并實現(xiàn)斷點續(xù)傳的功能。4.3.1. 下行報文數(shù)據(jù)單元表5文件傳輸1數(shù)據(jù)單元格式數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)格式字節(jié)數(shù)文件標(biāo)識BIN1文件屬性BIN1文件指令BIN1總段數(shù)nBIN2第i段標(biāo)識（i =0 n-1）BIN4第i段數(shù)據(jù)

11、長度LfBIN2文件數(shù)據(jù)BINLf文件標(biāo)識 00H：清除下裝文件。 03H：本地通信模塊升級文件。 07H：主節(jié)點和子節(jié)點模塊升級（勘誤表新增，意義不明）。 08H：子節(jié)點模塊升級（勘誤表新增，意義不明）。 其它：保留。文件屬性：起始幀、中間幀為00H；結(jié)束幀為01H。文件指令：00H：報文方式下裝；01HFFH：備用。第i段標(biāo)識或偏移（i=0n-1）：除最后一段外，其余長度固定?？紤]到遠(yuǎn)程升級其它芯片和程序的需要，可對文件標(biāo)識的定義進行以下擴展。表6文件標(biāo)識定義文件標(biāo)識升級目標(biāo)芯片和程序0x00清除下裝文件0x03本地通信模塊升級文件（路由芯片應(yīng)用程序）0x07主節(jié)點和子節(jié)點模塊升級0x08

12、子節(jié)點模塊升級0x80本地通信模塊升級文件（路由芯片IAP程序）0x71I型采集器升級的采集器地址文件0x81I型采集器升級的采集器程序文件0x72I型采集器通信模塊升級的采集器地址文件0x82I型采集器通信模塊升級的采集器程序文件0x73II型采集器升級的采集器地址文件0x83II型采集器升級的采集器程序文件0x74電表模塊升級的地址文件0x84電表模塊升級的程序文件0x75中繼器升級的地址文件0x85中繼器升級的程序文件在地址文件中，每6個字節(jié)為1個地址，低地址在前。首段和中間段的文件內(nèi)容數(shù)據(jù)長度固定為Lf字節(jié)。末段的文件內(nèi)容數(shù)據(jù)長度小于或等于Lf字節(jié)。首段中除文件內(nèi)容數(shù)據(jù)外，還可以附加升

13、級文件的版本信息和MD5摘要值，用于校驗。首段的文件數(shù)據(jù)格式如下。表7首段文件數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)格式字節(jié)數(shù)備注附加內(nèi)容標(biāo)識BIN4低字節(jié)在前（可選）文件版本信息BIN10參見表9，分成7個域，每個域中低字節(jié)在前文件MD5摘要值BIN16低字節(jié)在前文件內(nèi)容數(shù)據(jù)BINLf或Lf-30附加內(nèi)容標(biāo)識的有效值如下：表8附加內(nèi)容標(biāo)識有效值標(biāo)識有效值附加內(nèi)容標(biāo)識0xAAA55AAA如果附加內(nèi)容標(biāo)識有效，則認(rèn)為首段文件數(shù)據(jù)中包含有文件版本信息和文件MD5摘要值，即需要進行文件版本和內(nèi)容的校驗。此時首段文件內(nèi)容數(shù)據(jù)的長度是Lf-30。如果附加內(nèi)容標(biāo)識無效，則認(rèn)為首段文件數(shù)據(jù)全部都是文件內(nèi)容數(shù)據(jù)，即不需要進行文

14、件版本和內(nèi)容的校驗。此時首段文件內(nèi)容數(shù)據(jù)的長度是Lf。文件版本信息格式如下：表9文件版本信息格式數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)格式字節(jié)數(shù)備注廠商代碼ASCII2芯片代碼ASCII2版本日期-日BCD1版本日期-月BCD1版本日期-年BCD1版本號BCD2備用BIN1固定為0xFF文件MD5摘要值的校驗范圍是完整文件內(nèi)容數(shù)據(jù)，不包括附加內(nèi)容標(biāo)識和文件版本信息。中間段的文件數(shù)據(jù)格式如下：表10中間段文件數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)格式字節(jié)數(shù)文件內(nèi)容數(shù)據(jù)BINLf末段的文件數(shù)據(jù)格式如下：表11末段文件數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)格式字節(jié)數(shù)文件內(nèi)容數(shù)據(jù)BINLf4.3.2. 上行報文數(shù)據(jù)單元表12文件傳輸1應(yīng)答數(shù)據(jù)單元格式數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)

15、格式字節(jié)數(shù)收到當(dāng)前段標(biāo)識BIN4收到當(dāng)前段標(biāo)識：一般填寫收到報文中的段標(biāo)識，但當(dāng)檢查發(fā)現(xiàn)文件錯誤，填寫0xFFFFFFFF。當(dāng)收到的文件標(biāo)識為00H時，填寫0x00000000。下裝時本地通信模塊保存接收到的段號并回復(fù)集中器，指示集中器發(fā)送下一段報文。若本地通信模塊回復(fù)的段號為0xFFFFFFFF，則集中器退出下裝文件流程。集中器記錄總段數(shù)和已發(fā)送的段號以便進行斷點續(xù)傳。若本地通信模塊收到的段號不連續(xù)，回復(fù)連續(xù)的最后一個段號。若本地通信模塊重復(fù)收到首段，表示重新開始文件下裝，本地通信模塊應(yīng)重新開始段號計數(shù)。5. 存儲空間分配銳拔科技采用STM32F103RC為主控芯片的集中器本地通信模塊，內(nèi)部

16、FLASH有256KB。目前使用的外部FLASH型號是MX25L8006E，容量是1MB。升級文件需要在外部FLASH中先做暫存，升級過程中還有一些參數(shù)需要保存在內(nèi)部FLASH中。5.1. STM32F103RC內(nèi)部FLASH分配0x08000000參數(shù)區(qū)（2KB）參數(shù)備份區(qū)（2KB）從節(jié)點檔案區(qū)（32KB）IAP程序區(qū)（20KB）中繼向量表10x080001300x080050000x0803FFFF0x0803F8000x080370000x0803F000應(yīng)用程序區(qū)（200KB）中繼向量表20x08005130圖5 STM32F103RC內(nèi)部FLASH分配其中的參數(shù)區(qū)用于保存參數(shù)與標(biāo)識，

17、實現(xiàn)斷點續(xù)傳。參數(shù)備份區(qū)用于參數(shù)區(qū)的掉電保護，保存內(nèi)容如下表。表13參數(shù)區(qū)數(shù)據(jù)內(nèi)容序號參數(shù)格式長度（B）偏移地址備注1參數(shù)區(qū)長度BIN20x00-0x01低字節(jié)在前2主節(jié)點地址BCD60x02-0x07低字節(jié)在前3保留BIN10x08固定為0xFF4地址文件標(biāo)識BIN10x09參見表65保留BIN10x0A固定為0xFF6程序文件標(biāo)識BIN10x0B參見表67文件版本信息BIN100x0C-0x15參見表9，低字節(jié)在前8文件MD5摘要值BIN160x16-0x25低字節(jié)在前9文件總段數(shù)BIN20x26-0x27低字節(jié)在前10首段和中間段文件數(shù)據(jù)長度BIN20x28-0x29低字節(jié)在前11末段文

18、件內(nèi)容數(shù)據(jù)長度BIN20x2A-0x2B低字節(jié)在前12IAP啟動標(biāo)識BIN20x2C-0x2D參見表14，低字節(jié)在前13參數(shù)區(qū)校驗碼BIN20x2E-0x2F低字節(jié)在前參數(shù)區(qū)長度是可變的，可以隨著參數(shù)的增加而加大。該長度包含了自身和參數(shù)區(qū)校驗碼。參數(shù)區(qū)校驗碼的計算從參數(shù)區(qū)長度開始，采用與微功率無線通訊相同的CRC16-CCITT算法。注意：僅當(dāng)參數(shù)區(qū)長度和參數(shù)區(qū)校驗碼都有效時才認(rèn)為參數(shù)區(qū)數(shù)據(jù)有效，否則從參數(shù)備份區(qū)中恢復(fù)數(shù)據(jù)或擦除整個參數(shù)區(qū)和參數(shù)備份區(qū)所在的FLASH頁面。IAP啟動標(biāo)識的有效值如下：表14IAP啟動標(biāo)識有效值標(biāo)識有效值意義IAP啟動標(biāo)識0x5AA5需要進行文件版本和內(nèi)容的校驗IAP啟動標(biāo)識0xA55A不需要進行文件版本和內(nèi)容的校驗當(dāng)文件標(biāo)識為0x03，即升級本地通信模塊應(yīng)用程序時。當(dāng)接收到完整的文件數(shù)據(jù)，并且首段文件數(shù)據(jù)中含有附加內(nèi)容，則執(zhí)行文件版本信息和文件內(nèi)容校驗。如果校驗正確，則設(shè)置IAP啟動標(biāo)識為