基于CAN總線的在線更新機制的設計與實現

摘 要： 針對分散型控制系統中終端軟件系統升級和維護困難的問題，提出了一種以CAN總線為通信鏈路的現場在線更新程序機制，采用IAP編程技術，實現了對分散型控制系統中終端系統軟件的在線升級。在此給出了系統結構和實現流程，并詳細地說明了在LPC11C24微處理器為平臺下實現方法。實際應用表明，該設計方法具有高效、高可靠性的特點，可提高分散型控制系統終端系統軟件升級的靈活性，大大縮短系統的維護周期、降低維護成本。

關鍵詞： 分散型控制系統； CAN bus； LPC11C24 IAP； 在線更新機制

中圖分類號： TN911?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）12?0078?03

0 引 言

分散型控制系統中的現場終端一般由控制器和各檢測模塊構成，它們之間通過一定的通信網絡建立數據的交換鏈路.這種系統具有高可靠、開放性、靈活性、協調性、易維護等優點。然而，該分散型系統也具有終端數量多、分布范圍廣的特點。一旦終端系統軟件存在缺陷或用戶提出新的功能和指標要求時，其升級、維護的工作量和成本都非常大。本文針對上述情況，設計了一種方便、靈活、快速及穩定地對MCU節點進行在線更新的機制。基于LPC11C24微控制器組成的CAN網絡，采用IAP編程技術（In Application Programming），實現了對目標節點MCU的軟件更新功能。

1 LPC11C24單片機和CAN總線

恩智浦半導體（NXP）推出業界首款內嵌易用型片上CANopen驅動，集成高速CAN物理層收發器的微控制器LPC11C22和LPC11C24。作為一種獨特的系統級封裝解決方案，LPC11C22和LPC11C24集成了TJF1051 CAN收發器，在低成本LQFP48封裝中實現了完整的CAN功能[2]。

控制器局域網絡（Controller Area Network， CAN）是由研發和生產汽車電子產品著稱的德國BOSCH公司開發了的，并最終成為國際標準（ISO11898）。它是國際上應用最廣泛的現場總線之一[3?4]。近年來，其所具有的高可靠性和良好的錯誤檢測能力受到重視，被廣泛應用于汽車計算機控制系統和環境溫度惡劣、電磁輻射強和振動大的工業環境。

2 在線更新機制架構

3 在線更新機制的設計

3.1 IAP編程技術

3.4 啟動程序和應用程序的設計與固化

3.6 啟動代碼的實現流程

4 結 語

本文設計的在線更新機制結合了IAP編程技術和CAN通信技術，在單片機內部采用了靈活的FLASH空間架構，實現了CAN總線的在線更新機制。該設計方案已經成功應用到實際項目中，實踐證明，該方法操作簡便、靈活、可靠，具有一定的實際價值。

參考文獻

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