一键内核烧录嵌入式系统及内核烧录方法技术方案

本发明专利技术提供了一种一键内核烧录嵌入式系统及内核烧录方法。其中，一键内核烧录嵌入式系统，包括工控核心板，其为嵌入式系统的控制核心；内核SD卡，其安装在工控核心板上；内核SD卡预先存储有嵌入式系统内核；一键内核烧录单元，其集成于嵌入式系统内部，且与工控核心板连接；所述一键内核烧录单元用于实时监测内核烧录请求的有效性；当内核烧录请求有效时，控制工控核心板复位，解析工控核心板调试串口输出数据，并在工控核心板启动的不同阶段发送相应指令，以完成内核烧录的准备工作，最后控制工控核心板复位，读取内核SD卡预先存储的嵌入式系统内核完成烧录。

One key kernel burning embedded system and method of kernel burning

【技术实现步骤摘要】
一键内核烧录嵌入式系统及内核烧录方法
本专利技术属于嵌入式系统应用
，尤其涉及一种一键内核烧录嵌入式系统及内核烧录方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。现有工业嵌入式系统因受应用架构限制，如遇内核存在BUG或意外丢失的问题，专利技术人发现，需要利用SD卡和串口通讯线缆借助上位机(一般为PC机)运行控制程序来进行内核(嵌入式Linux等)更新或升级，这样嵌入式系统内核烧录所需设备众多，过程繁琐，对于动手能力稍弱对上位机控制程序不熟悉的客户，遇到问题更是显得束手无策，只能等待技术支持人员现场解决，增加了服务商和客户的工作量的同时，对于客户的应用体验也是大打折扣。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的第一个方面提供一种一键内核烧录嵌入式系统，其能够在内核存在BUG或受到干扰意外丢失需要重新烧录时，脱离数据线和上位机，一键控制完成嵌入式系统的内核烧录，极大简化嵌入式系统的内核烧录过程，提高客户的应用体验性。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种一键内核烧录嵌入式系统，包括：工控核心板，其为嵌入式系统的控制核心；内核SD卡，其安装在工控核心板上；内核SD卡预先存储有嵌入式系统内核；一键内核烧录单元，其集成于嵌入式系统内部，且与工控核心板连接；所述一键内核烧录单元用于实时监测内核烧录请求的有效性；当内核烧录请求有效时，控制工控核心板复位，解析工控核心板调试串口输出数据，并在工控核心板启动的不同阶段发送相应指令，以完成内核烧录的准备工作，最后控制工控核心板复位，读取内核SD卡预先存储的嵌入式系统内核完成烧录。作为一种实施方式，当内核烧录请求有效时，所述一键内核烧录单元用于模拟上位机通过调试串口发送指令给工控核心板。上述技术方案优点在于，将一键内核烧录单元集成于嵌入式系统内部且模拟上位机通过调试串口发送指令给工控核心板，一键控制完成内核烧录操作，极大简化内核烧录过程，提高了出现问题时的处理效率。作为一种实施方式，所述一键内核烧录单元，包括：微控制器，其与按键扫描电路相连；所述按键扫描电路用于扫描复位/烧录按键动作，查看是否存在内核烧录请求；电平转换电路，其与微控制器相连，用于将工控核心板的调试串口电平转换为微控制器可接受的数字电平；多路复用电路，其与微控制器相连，用于在微控制器的控制下将工控核心板的调试串口通讯通道在电平转换电路和与上位机之间切换。上述技术方案优点在于，使用与嵌入式系统集成的成本低廉的微控制器和逻辑电路模拟上位机，脱离数据线和控制程序，一键控制完成内核烧录操作，极大简化内核烧录过程，降低了维护成本，提高了出现问题时的处理效率。作为一种实施方式，所述微控制器具备看门狗定时器、UART串行口和IO口，用于实时监控按键动作、切换通讯通道、控制工控核心板复位和输出解析调试串口信息，模拟上位机在内核烧录请求有效时使得工控核心板运行Uboot，擦除Nandflash，控制工控核心板发起内核烧录流程。上述技术方案优点在于，微控制器为一键内核烧录单元的控制核心，可采用现有的芯片即可实现上述功能，降低了嵌入式系统的维护成本。作为一种实施方式，按键扫描电路用于扫描复位/烧录按键动作并传送至微控制器，所述微控制器用于根据复位/烧录按键动作时间来判断内核烧录请求的有效性。作为一种实施方式，当复位/烧录按键动作时间小于第一预设时间时，则判断内核烧录请求无效，为常规复位操作，正常启动嵌入式系统；当复位/烧录按键动作时间大于第二预设时间时，则判断内核烧录请求有效，进入内核烧录流程；其中，第一预设时间小于第二预设时间。上述技术方案优点在于，内核烧录请求由用户一键发起，烧录过程不需用户干预，短按复位，长按进行内核烧录，通过监控工控核心板复位及内核烧录操作，在内核存在BUG或受到干扰意外丢失需要重新烧录时，脱离数据线和上位机，一键控制完成，极大简化内核烧录过程，解决了嵌入式系统内核烧录所需设备众多，过程繁琐的问题，给服务商和客户都带来了很大的便利性。为了解决上述问题，本专利技术的第二个方面提供一种一键内核烧录嵌入式系统的内核烧录方法，其能够在内核存在BUG或受到干扰意外丢失需要重新烧录时，脱离数据线和上位机，一键控制完成嵌入式系统的内核烧录，极大简化嵌入式系统的内核烧录过程，提高客户的应用体验性。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种一键内核烧录嵌入式系统的一键内核烧录方法，包括：嵌入式系统上电，一键内核烧录单元实时监测复位/烧录按键的状态，并判断内核烧录请求的有效性；当一键内核烧录单元在监测到内核烧录请求有效后即切换工控核心板调试串口通讯通道通过电平转换电路和一键内核烧录单元的微控制器相连，然后控制工控核心板复位，微控制器实时监测工控核心板调试串口输出数据，在收到“Hitanykeytostopautoboot:”信息后，给工控核心板发指令使工控核心板运行Uboot程序，待工控核心板进入Uboot后，发送Nandflash擦除指令擦除Nandflash，擦除完成，给Uboot发复位指令，复位工控核心板，复位过程中工控核心板会首先检测Nandflash，从Nandflash启动，若Nandflash为空，则从内核SD卡引导嵌入式系统，内核SD卡则根据配置文件完成内核烧录。作为一种实施方式，在嵌入式系统烧录过程开始后，由内核SD卡内的控制程序根据配置文件将其中保存的系统内核文件分块烧入Nandflash。作为一种实施方式，嵌入式系统正常工作后，一键内核烧录单元也实时监测复位/烧录按键的状态，并判断内核烧录请求的有效性。作为一种实施方式，内核烧录请求通过复位/烧录按键一键发起，烧录过程不需用户干预；当复位/烧录按键动作时间小于第一预设时间时，则判断为常规复位操作，正常启动嵌入式系统；当复位/烧录按键动作时间大于第二预设时间时，则判断内核烧录请求有效，进入内核烧录流程；其中，第一预设时间小于第二预设时间。上述技术方案优点在于，内核烧录请求由用户一键发起，烧录过程不需用户干预，短按复位，长按进行内核烧录，通过监控工控核心板复位及内核烧录操作，在内核存在BUG或受到干扰意外丢失需要重新烧录时，脱离数据线和上位机，一键控制完成，极大简化内核烧录过程，解决了嵌入式系统内核烧录所需设备众多，过程繁琐的问题，给服务商和客户都带来了很大的便利性。本专利技术的有益效果是：当嵌入式系统遇内核存在BUG或受到干扰意外丢失需要重新烧录时，本专利技术将一键内核烧录单元集成于嵌入式系统内部，并作为独立单元来监控内核烧录请求的有效性，脱离了数据线和控制程序，一键控制完成内核烧录操作，极大简化内核烧录过程，降低了维护成本，提高了出现问题时的处理效率，即使对嵌入式系统工作原理和上位机不熟悉的客户也能轻松应对。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一键内核烧录嵌入式系统，其特征在于，包括：/n工控核心板，其为嵌入式系统的控制核心；/n内核SD卡，其安装在工控核心板上；内核SD卡预先存储有嵌入式系统内核；/n一键内核烧录单元，其集成于嵌入式系统内部，且与工控核心板连接；所述一键内核烧录单元用于实时监测内核烧录请求的有效性；当内核烧录请求有效时，控制工控核心板复位，解析工控核心板调试串口输出数据，并在工控核心板启动的不同阶段发送相应指令，以完成内核烧录的准备工作，最后控制工控核心板复位，读取内核SD卡预先存储的嵌入式系统内核完成烧录。/n

【技术特征摘要】
1.一种一键内核烧录嵌入式系统，其特征在于，包括：
工控核心板，其为嵌入式系统的控制核心；
内核SD卡，其安装在工控核心板上；内核SD卡预先存储有嵌入式系统内核；
一键内核烧录单元，其集成于嵌入式系统内部，且与工控核心板连接；所述一键内核烧录单元用于实时监测内核烧录请求的有效性；当内核烧录请求有效时，控制工控核心板复位，解析工控核心板调试串口输出数据，并在工控核心板启动的不同阶段发送相应指令，以完成内核烧录的准备工作，最后控制工控核心板复位，读取内核SD卡预先存储的嵌入式系统内核完成烧录。


2.如权利要求1所述的一键内核烧录嵌入式系统，其特征在于，当内核烧录请求有效时，所述一键内核烧录单元用于模拟上位机通过调试串口发送指令给工控核心板。


3.如权利要求1所述的一键内核烧录嵌入式系统，其特征在于，所述一键内核烧录单元，包括：
微控制器，其与按键扫描电路相连；所述按键扫描电路用于扫描复位/烧录按键动作，查看是否存在内核烧录请求；
电平转换电路，其与微控制器相连，用于将工控核心板的调试串口电平转换为微控制器可接受的数字电平；
多路复用电路，其与微控制器相连，用于在微控制器的控制下将工控核心板的调试串口通讯通道在电平转换电路和与上位机之间切换。


4.如权利要求3所述的一键内核烧录嵌入式系统，其特征在于，所述微控制器具备看门狗定时器、UART串行口和IO口，用于实时监控按键动作、切换通讯通道、控制工控核心板复位和输出解析调试串口信息，模拟上位机在内核烧录请求有效时使得工控核心板运行Uboot，擦除Nandflash，控制工控核心板发起内核烧录流程。


5.如权利要求3所述的一键内核烧录嵌入式系统，其特征在于，按键扫描电路用于扫描复位/烧录按键动作并传送至微控制器，所述微控制器用于根据复位/烧录按键动作时间来判断内核烧录请求的有效性。


6.如权利要求5所述的一键内核烧录嵌入式系统，其特征在于，当复位/烧录按键动作时间小于第一预设时间时，则判断...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅传德，张伟，杜春海，孙靖，李军，许清强，傅云龙，毛贵京，李玉文，赵仕哲，李培云，
申请(专利权)人：山东山大新元易通信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37