基于DSP的遠(yuǎn)程程序更新方法很多［12］，但在燒寫的時候均要求系統(tǒng)不能斷電，否則將造成整個系統(tǒng)軟件崩潰，只能人工通過JTAG口調(diào)試燒寫才能恢復(fù)。如何有效提高系統(tǒng)維護(hù)的可靠性成為一個重要的問題。本文創(chuàng)新地提出基于多DSP的程序分片、數(shù)據(jù)分段的高可靠性遠(yuǎn)程更新軟件設(shè)計，并列舉了多個增強(qiáng)可靠性的應(yīng)用方法。本文以某型號無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)為例，具體描述該設(shè)計的實際應(yīng)用。
　　1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　本系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)多，計算量大，又有很強(qiáng)的實時性要求，選用ADI公司的高速處理芯片TigerSharc201s。Flash選用JS28F128，容量為256 Mb。系統(tǒng)設(shè)計采用兩片ADSP并行的模式。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，TS201A為主DSP，TS201B為從DSP。主DSP經(jīng)Flash采用EPROM加載方式，再通過Link口引導(dǎo)加載從DSP。本處理系統(tǒng)支持多種工作模式，監(jiān)控中心通過內(nèi)部協(xié)議遠(yuǎn)程管控處理系統(tǒng)。從DSP實現(xiàn)信號處理計算，把處理計算結(jié)果傳遞給主DSP；主DSP實現(xiàn)管控模塊，通過外圍芯片FPGA的串口協(xié)議發(fā)送給無線傳輸設(shè)備，通過CDMA模塊用無線網(wǎng)絡(luò)的形式，發(fā)送到監(jiān)控中心軟件。監(jiān)控中心通過協(xié)議對其可實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理，包括數(shù)據(jù)庫文件更新、程序更新和狀態(tài)模式轉(zhuǎn)換。
　　
　　圖1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　2　遠(yuǎn)程更新原理及實現(xiàn)
　　2.1　設(shè)計原理
　　Flash內(nèi)部分為256個block，可以擦寫任意位置的block段，沒有擦寫的block數(shù)據(jù)不會丟失。根據(jù)這一特性，把兩片DSP軟件程序和分段的數(shù)據(jù)庫的燒寫位置分開。Flash空間地址分配如圖2所示。
　　
　　圖2　Flash空間地址分配示意圖
　　監(jiān)控中心按照內(nèi)部協(xié)議把數(shù)據(jù)庫或程序文件分包，通過無線網(wǎng)絡(luò)下發(fā)到以TS201為核心的信號處理機(jī)。處理機(jī)接收完數(shù)據(jù)后，通過自身的燒寫功能，把新數(shù)據(jù)自動寫入Flash中。重新啟動后，DSP重載實現(xiàn)遠(yuǎn)程分片更新程序的功能。程序的初始化設(shè)置中，每次會自動讀回Flash中的數(shù)據(jù)，完成更新數(shù)據(jù)庫參數(shù)的功能。
　　為了增加遠(yuǎn)程更新的可靠性，把兩片DSP程序分開位置燒寫。由于主DSP只涉及管理控制功能，所以把主DSP程序作為整個系統(tǒng)的“殼”，一般不作更新。用從DSP實現(xiàn)其主要的性能計算，它的加載通過主DSP的Link口引導(dǎo)。這樣，大部分的在線維護(hù)和算法程序升級通過更新從DSP就能完成。在更新的過程中，主DSP程序不會受影響，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性，也不必?fù)?dān)心突然掉電會導(dǎo)致系統(tǒng)軟件的崩潰。
　　2.2　基于TS201的遠(yuǎn)程更新過程
　　本系統(tǒng)制定內(nèi)部協(xié)議，實現(xiàn)遠(yuǎn)程更新的指令交互。信號處理機(jī)接收指令，按照協(xié)議決定遠(yuǎn)程更新的內(nèi)容，分為軟件更新或者數(shù)據(jù)庫更新。若為軟件更新再區(qū)分主、從DSP軟件更新；若為數(shù)據(jù)庫更新，根據(jù)數(shù)據(jù)庫信息決定更新的位置和段數(shù)。
　　本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫文件為30K×4字節(jié)，分為6段。根據(jù)無線傳輸設(shè)備的發(fā)送能力，把數(shù)據(jù)按照每包198字節(jié)分包，每包包括報頭、總包數(shù)、包號和校驗位等信息，數(shù)據(jù)協(xié)議具體格式如下：
　　
　　報頭：SOH；
　　報文長度：本包數(shù)據(jù)的長度，包括報頭，固定為198；
　　總包數(shù)：此次程序或者數(shù)據(jù)庫文件分成的總包數(shù)；
　　包號：本包的編號；
　　數(shù)據(jù)：需要更新的數(shù)據(jù)；
　　校驗位：占3個字節(jié)，包括1個字節(jié)的奇偶校驗位、2個字節(jié)的CRC校驗位。
　　發(fā)送更新文件時，系統(tǒng)采用握手協(xié)議。信號處理機(jī)每接收到1包數(shù)據(jù)，將發(fā)回饋信息給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心接收到成功回饋信息后，再發(fā)下1包數(shù)據(jù)。否則將進(jìn)入等待模式，10 s后自動重發(fā)此包數(shù)據(jù)。若連續(xù)重發(fā)3次仍然不成功，才放棄此次更新。信號處理機(jī)軟件機(jī)制和監(jiān)控中心一樣，發(fā)送回饋后進(jìn)入等待模式，10 s后自動重新發(fā)送回饋信息，最多重發(fā)3次，才放棄更新，重新回到工作狀態(tài)，直到接收到新的下發(fā)指令。