一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)的控制軟件遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)的控制軟件遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)，是數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335的啟動(dòng)模式設(shè)計(jì)、CMD文件配置和外部FLASH存儲(chǔ)器讀寫操作相結(jié)合的方法；其特征在于：將數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335的程序代碼存儲(chǔ)于外部FLASH存儲(chǔ)器，該FLASH存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以通過數(shù)字信號(hào)處理器的數(shù)據(jù)線地址線按照指令進(jìn)行讀寫訪問；為了解決底層DSP控制器的軟件維護(hù)功能，將外部FLASH程序搬移并啟動(dòng)運(yùn)行的工作模式，通過對(duì)外部FLASH的數(shù)據(jù)區(qū)、程序區(qū)切換操作，實(shí)現(xiàn)軟件升級(jí)功能。
【專利說明】一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)的控制軟件遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)的控制軟件遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)，特別是涉及視頻控制系統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)處理器的軟件升級(jí)方法，用于視頻監(jiān)控。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，視頻監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)歷了多個(gè)階段的發(fā)展演變，形成了網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器完全數(shù)字化的系統(tǒng)的第三代產(chǎn)品。在這一過程中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)與設(shè)備雖然在功能和性能上得到了極大的提高，但是仍然受到了一些固有因素的限制，其中軟件維護(hù)工作顯得尤為突出。由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)完成的控制功能復(fù)雜、采集數(shù)據(jù)量大、控制系統(tǒng)的參數(shù)受外部如溫度、大氣壓力變化以及外部干擾和振動(dòng)的影響，都需要定期對(duì)軟件進(jìn)行維護(hù)。目前，對(duì)于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟件維護(hù)都需要技術(shù)人員在勘測現(xiàn)場或?qū)⒃O(shè)備運(yùn)回研發(fā)調(diào)試場所完成。然而由于在很多工業(yè)、國防應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)備的使用環(huán)境大部分在遠(yuǎn)離人居住的區(qū)域，例如森林防火、海防等，導(dǎo)致維護(hù)成本非常高。為了適應(yīng)不同的監(jiān)測環(huán)境更好地完成監(jiān)控任務(wù)，軟件的功能性變更、參數(shù)修正等成為了不可缺少的功能要求。為降低底層軟件維護(hù)的人力物力成本，底層控制系統(tǒng)軟件的的遠(yuǎn)程升級(jí)是必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)的控制軟件遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)，是一種基于TI公司的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) TMS320F28335為核心的的電路及其軟件，其采用外部FLASH (閃存)存儲(chǔ)器啟動(dòng)程序并搬移軟件代碼至內(nèi)部RAM (隨機(jī)存儲(chǔ)器)運(yùn)行，使得程序運(yùn)行后，外部FLASH存儲(chǔ)器可以任意讀寫操作而且不影響程序運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)底層軟件的維護(hù)升級(jí)；其不同于常規(guī)的內(nèi)部FLASH存儲(chǔ)器啟動(dòng)，需要對(duì)相關(guān)電路以及關(guān)鍵配置文件、程序啟動(dòng)代碼進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)的控制軟件遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)，由數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335、四通道微型撥碼開關(guān)、FPGA可編程邏輯器件XC3S400、以太網(wǎng)通信芯片W5300以及FLASH存儲(chǔ)器S29AL008J組成；其特征在于:外部通信接口是以太網(wǎng)接口，通過以太網(wǎng)接口接收遠(yuǎn)程指令及數(shù)據(jù)并返回相關(guān)數(shù)據(jù)或狀態(tài)；數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335連接的數(shù)據(jù)線、地址線、讀寫信號(hào)、片選信號(hào)、中斷信號(hào)分別連接到FPGA可編程邏輯器上和FLASH存儲(chǔ)器上，通過FPGA可編程邏輯器的譯碼操作其他外圍器件；四通道微型撥碼開關(guān)的每個(gè)通道的一端分別連接數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335的GP1084、GP1085、GP1086、GP1087管腳，另外一端連接10歐姆下拉電阻至地信號(hào)。
[0005]所述的數(shù)據(jù)線為16位數(shù)據(jù)線XD15?XDO ;地址線為低12位地址線XAl I?XAO ;讀信號(hào)為XRD,寫信號(hào)為XWR ;片選信號(hào)為XZCSO、XZCS6、XZCS7 ;中斷信號(hào)使用TMS320F28335外部中斷；針對(duì)外部FLASH存儲(chǔ)器啟動(dòng)方式，需要修改TMS320F28335軟件中的CMD配置文件以及設(shè)計(jì)與啟動(dòng)相關(guān)的匯編代碼。
[0006]所述的FPGA可編程邏輯器件的IO分別連接FLASH存儲(chǔ)器的片選信號(hào)、以太網(wǎng)通信芯片W5300的數(shù)據(jù)線、地址線、片選信號(hào)、中斷信號(hào)，F(xiàn)PGA可編程邏輯器可以通過DSP并行數(shù)據(jù)指令譯碼，讀寫以太網(wǎng)通信芯片以及設(shè)置外部片選信號(hào)XZCS6、XZCS7 二選一連接FLASH存儲(chǔ)器片選，當(dāng)XZCS6連接FLASH存儲(chǔ)器片選，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)器為數(shù)字信號(hào)處理的程序區(qū)，連接FLASH存儲(chǔ)器片選。
[0007]所述的太網(wǎng)通信芯片W5300的數(shù)據(jù)線、地址線、片選信號(hào)、讀寫信號(hào)、中斷信號(hào)連接至FPGA可編程邏輯器；DSP通過FPGA可編程邏輯器對(duì)W5300進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫與上位機(jī)進(jìn)行通信，接收外部指令和數(shù)據(jù)。
[0008]所述的FLASH存儲(chǔ)器S29AL008J是512K字節(jié)16位位寬的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；該存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)線、地址線、讀寫信號(hào)分別與DSP相連接；片選信號(hào)連接至FPGA可編程邏輯器。
[0009]所述的系統(tǒng)啟動(dòng)過程如下:上電后根據(jù)啟動(dòng)模式管腳的狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到外部存儲(chǔ)器尋址進(jìn)行程序啟動(dòng)，此時(shí)外部存儲(chǔ)器由程序區(qū)片選信號(hào)選通；程序啟動(dòng)后搬移可執(zhí)行代碼到內(nèi)部RAM，從內(nèi)部RAM中執(zhí)行；由上位機(jī)發(fā)送升級(jí)指令，此時(shí)外部存儲(chǔ)器由數(shù)據(jù)區(qū)片選信號(hào)選通；數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)入升級(jí)狀態(tài)，上位機(jī)發(fā)送.HEX格式升級(jí)代碼，該代碼是由軟件編譯后得到的.0UT和.MAP文件通過HEX2000工具轉(zhuǎn)換而成的；代碼數(shù)據(jù)收取完成后，數(shù)字信號(hào)處理器將數(shù)據(jù)寫入已由數(shù)據(jù)區(qū)片選信號(hào)選通的外部存儲(chǔ)器中；當(dāng)重新啟動(dòng)后進(jìn)行啟動(dòng)執(zhí)行代碼。
[0010]所述的硬件電路各部分的關(guān)系是:FPGA作為數(shù)字信號(hào)處理器的擴(kuò)展單元，根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理器外部16位數(shù)據(jù)線和12位地址線以及讀寫信號(hào)的狀態(tài)進(jìn)行譯碼，對(duì)以太網(wǎng)芯片W5300讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)，完成以太網(wǎng)通信的收發(fā)功能；并且根據(jù)網(wǎng)絡(luò)命令設(shè)置數(shù)字信號(hào)處理器的哪一個(gè)外部片選信號(hào)選通外部FLASH存儲(chǔ)器的片選信號(hào)，即在上電啟動(dòng)時(shí)，夕卜部FLASH存儲(chǔ)器作為數(shù)字信號(hào)處理器的程序區(qū)，而在遠(yuǎn)程升級(jí)過程中，外部FLASH存儲(chǔ)器作為數(shù)字信號(hào)處理器的數(shù)據(jù)區(qū)。
[0011]本發(fā)明的積極效果是實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)電路及底層啟動(dòng)軟件的改造使其方便地完成了底層軟件的的二次開發(fā)，包括程序代碼的修改和關(guān)鍵參數(shù)的在線修改；該方案實(shí)施成本低、操作簡便，從而解決了【背景技術(shù)】中軟件維護(hù)難度大、成本高等問題，只需要在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制端發(fā)送相關(guān)命令及數(shù)據(jù)，使其在復(fù)雜環(huán)境下，受到限制的軟件維護(hù)工作的的推廣應(yīng)用具有現(xiàn)實(shí)意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的硬件電路連接示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的軟件啟動(dòng)流程圖。
[0014]圖3為本發(fā)明的軟件遠(yuǎn)程升級(jí)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述:如圖1所示，一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)的控制軟件遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)，由數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335、四通道微型撥碼開關(guān)、FPGA可編程邏輯器件XC3S400、以太網(wǎng)通信芯片W5300以及FLASH存儲(chǔ)器S29AL008J組成；其特征在于:外部通信接口是以太網(wǎng)接口，通過以太網(wǎng)接口接收遠(yuǎn)程指令及數(shù)據(jù)并返回相關(guān)數(shù)據(jù)或狀態(tài)；數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335連接的數(shù)據(jù)線、地址線、讀寫信號(hào)、片選信號(hào)、中斷信號(hào)分別連接到FPGA可編程邏輯器上和FLASH存儲(chǔ)器上，通過FPGA可編程邏輯器的譯碼操作其他外圍器件；四通道微型撥碼開關(guān)的每個(gè)通道的一端分別連接數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335的GP1084、GP1085、GP1086, GP1087管腳，另外一端連接10歐姆下拉電阻至地信號(hào)。
[0016]所述的數(shù)據(jù)線為16位數(shù)據(jù)線XD15?XDO ;地址線為低12位地址線XAl I?XAO ;讀信號(hào)為XRD,寫信號(hào)為XWR ;片選信號(hào)為XZCSO、XZCS6、XZCS7 ;中斷信號(hào)使用TMS320F28335外部中斷I ;針對(duì)外部FLASH存儲(chǔ)器啟動(dòng)方式，需要修改TMS320F28335軟件中的CMD配置文件以及設(shè)計(jì)與啟動(dòng)相關(guān)的匯編代碼。
[0017]所述的四通道撥碼開關(guān)連接中的第二和第三通道撥至連通下拉電阻使數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335的啟動(dòng)模式管腳分別為GP1084高電平、GP1085低電平、GP1086低電平、GP1087高電平，即將數(shù)字信號(hào)處理器設(shè)置為外部XINTF16位啟動(dòng)模式；在此模式下，數(shù)字信號(hào)處理器上電啟動(dòng)后，會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)至外部尋址空間執(zhí)行程序代碼。
[0018]如圖2所示，視頻監(jiān)控系統(tǒng)DSP控制器軟件的啟動(dòng)流程是:上電復(fù)位后控制器啟動(dòng)程序根據(jù)外部特定的四個(gè)IO 口(GP1084、GP1085、GP1086、GP1087)的狀態(tài)決定啟動(dòng)模式，設(shè)計(jì)電路將GP1084和GP1087上拉至3.3V高電平，GP1085和GP1086下拉至OV低電平。在這種模式下，程序會(huì)跳轉(zhuǎn)到位于地址0x100000的Z0NE6區(qū)內(nèi)的首位置。跳轉(zhuǎn)后將執(zhí)行禁止看門狗、程序跳轉(zhuǎn)和程序搬移代碼。代碼搬移至內(nèi)部RAM完畢后，程序代碼執(zhí)行。
[0019]所述的數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335軟件的啟動(dòng)后跳轉(zhuǎn)匯編程序設(shè)計(jì)，該程序啟動(dòng)后首先判斷看門狗寄存器是否使能，若未使能則關(guān)閉寄存器保護(hù)，使寄存器可訪問并設(shè)置禁止看門狗操作，并跳轉(zhuǎn)至代碼搬移程序地址。將Z0NE6區(qū)內(nèi)的首位置跳轉(zhuǎn)至看門狗禁止的匯編代碼和看門狗禁止代碼添加至DSP2833x_CodeStartBranch.asm文件中并加入工程中。
[0020]所述的數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335軟件的代碼搬移匯編程序設(shè)計(jì)，該程序的入口需要輸入三個(gè)變量值，分別是引導(dǎo)搬移起始地址、運(yùn)行目標(biāo)起始地址和代碼長度，三個(gè)變量在.CMD文件.text段設(shè)置引導(dǎo)參數(shù)時(shí)輸入，當(dāng)運(yùn)行時(shí)程序按照這三個(gè)參數(shù)進(jìn)行代碼復(fù)制，將外部FLASH存儲(chǔ)器的代碼搬移到內(nèi)部RAM。將程序代碼搬移匯編程序添加至DSP28xxx_SectionCopy_nonB10S.asm文件中并加入工程中；CMD配置文件按照外部FLASH啟動(dòng)模式進(jìn)行修改，即程序段位置指向Z0NE6區(qū)。每次DSP控制器啟動(dòng)后，都會(huì)將代碼搬移到內(nèi)部RAM中運(yùn)行。需要遠(yuǎn)程升級(jí)時(shí)，對(duì)外部FLASH存儲(chǔ)器的寫操作，不會(huì)影響程序的運(yùn)行。使用CCS編程工具編譯軟件工程，得到.0UT和.MAP輸出文件。
[0021]所述的數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335軟件編譯后生成的.0UT目標(biāo)文件需要轉(zhuǎn)換成.HEX文件，才能通過通信接口發(fā)送文件內(nèi)的代碼數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)換工具是HEX2000.EXE,需要編寫輸入輸出格式的CMD命令文件和HEX2000.EXE工具調(diào)用.BAT文件；該文件定義了輸入文件名稱和輸出文件名稱，輸入文件是編譯后的.0UT文件和.MAP文件，輸出文件是.HEX ；CMD命令文件定義了輸出文件位寬，由于數(shù)字信號(hào)處理器指令是16位，所以這里定義為輸出16位位寬格式；.BAT文件定義了 HEX2000.EXE格式轉(zhuǎn)換工具和CMD命令文件名稱；將以上文件放在同一路徑，雙擊.BAT文件即可完成轉(zhuǎn)換，得到最終的升級(jí)程序代碼文件。
[0022]如圖3所示，執(zhí)行遠(yuǎn)程升級(jí)的操作過程需在數(shù)字信號(hào)處理器正常工作時(shí):數(shù)字信號(hào)處理器及其電路上電運(yùn)行后，運(yùn)行上位機(jī)代碼傳送軟件，選擇需要發(fā)送的.HEX文件，點(diǎn)擊發(fā)送；代碼傳送軟件按照通信協(xié)議通過以太網(wǎng)通信接口發(fā)送升級(jí)命令，數(shù)字信號(hào)處理器按照命令要求發(fā)送指令給FPGA，將Z0NE7片選連接FLASH存儲(chǔ)器片選進(jìn)入到升級(jí)狀態(tài)并返回準(zhǔn)備好狀態(tài)碼，此時(shí)FLASH存儲(chǔ)器作為數(shù)字信號(hào)處理的數(shù)據(jù)區(qū)訪問空間；上位機(jī)代碼傳送軟件收到狀態(tài)碼后將HEX格式代碼發(fā)送至數(shù)字信號(hào)處理器，數(shù)字信號(hào)處理器將接收到的數(shù)據(jù)暫存到RAM數(shù)據(jù)區(qū)中；上位機(jī)代碼傳送軟件發(fā)送升級(jí)完畢指令，數(shù)字信號(hào)處理器將暫存在RAM中的數(shù)據(jù)燒寫到外部FLASH存儲(chǔ)器中并返回升級(jí)成功狀態(tài)碼，重新啟動(dòng)數(shù)字信號(hào)處理器，新升級(jí)的程序搬移至內(nèi)部RAM運(yùn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)的控制軟件遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)，由數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335、四通道微型撥碼開關(guān)、FPGA可編程邏輯器件XC3S400、以太網(wǎng)通信芯片W5300以及FLASH存儲(chǔ)器S29AL008J組成；其特征在于:外部通信接口是以太網(wǎng)接口，通過以太網(wǎng)接口接收遠(yuǎn)程指令及數(shù)據(jù)并返回相關(guān)數(shù)據(jù)或狀態(tài)；數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335連接的數(shù)據(jù)線、地址線、讀寫信號(hào)、片選信號(hào)、中斷信號(hào)分別連接到FPGA可編程邏輯器上和FLASH存儲(chǔ)器上，通過FPGA可編程邏輯器的譯碼操作其他外圍器件；四通道微型撥碼開關(guān)的每個(gè)通道的一端分別連接數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335的GP1084、GP1085、GP1086、GP1087管腳，另外一端連接10歐姆下拉電阻至地信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)的控制軟件遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)線為16位數(shù)據(jù)線XD15?XDO ;地址線為低12位地址線XAll?XAO ;讀信號(hào)為XRD，寫信號(hào)為XWR ;片選信號(hào)為XZCSO、XZCS6、XZCS7 ;中斷信號(hào)使用TMS320F28335外部中斷；針對(duì)外部FLASH存儲(chǔ)器啟動(dòng)方式，需要修改TMS320F28335軟件中的CMD配置文件以及設(shè)計(jì)與啟動(dòng)相關(guān)的匯編代碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)的控制軟件遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)，其特征在于所述的FPGA可編程邏輯器件的IO分別連接FLASH存儲(chǔ)器的片選信號(hào)、以太網(wǎng)通信芯片W5300的數(shù)據(jù)線、地址線、片選信號(hào)、中斷信號(hào)，F(xiàn)PGA可編程邏輯器可以通過DSP并行數(shù)據(jù)指令譯碼，讀寫以太網(wǎng)通信芯片以及設(shè)置外部片選信號(hào)XZCS6、XZCS7 二選一連接FLASH存儲(chǔ)器片選，當(dāng)XZCS6連接FLASH存儲(chǔ)器片選，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)器為數(shù)字信號(hào)處理的程序區(qū)，連接FLASH存儲(chǔ)器片選。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)的控制軟件遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)，其特征在于所述的太網(wǎng)通信芯片W5300的數(shù)據(jù)線、地址線、片選信號(hào)、讀寫信號(hào)、中斷信號(hào)連接至FPGA可編程邏輯器；DSP通過FPGA可編程邏輯器對(duì)W5300進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫與上位機(jī)進(jìn)行通信，接收外部指令和數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)的控制軟件遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)，其特征在于所述的FLASH存儲(chǔ)器S29AL008J是512K字節(jié)16位位寬的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；該存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)線、地址線、讀寫信號(hào)分別與DSP相連接；片選信號(hào)連接至FPGA可編程邏輯器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)的控制軟件遠(yuǎn)程升級(jí)系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)啟動(dòng)過程如下:上電后根據(jù)啟動(dòng)模式管腳的狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到外部存儲(chǔ)器尋址進(jìn)行程序啟動(dòng)，此時(shí)外部存儲(chǔ)器由程序區(qū)片選信號(hào)選通；程序啟動(dòng)后搬移可執(zhí)行代碼到內(nèi)部RAM，從內(nèi)部RAM中執(zhí)行；由上位機(jī)發(fā)送升級(jí)指令，此時(shí)外部存儲(chǔ)器由數(shù)據(jù)區(qū)片選信號(hào)選通；數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)入升級(jí)狀態(tài)，上位機(jī)發(fā)送.HEX格式升級(jí)代碼，該代碼是由軟件編譯后得到的.0UT和.MAP文件通過HEX2000工具轉(zhuǎn)換而成的；代碼數(shù)據(jù)收取完成后，數(shù)字信號(hào)處理器將數(shù)據(jù)寫入已由數(shù)據(jù)區(qū)片選信號(hào)選通的外部存儲(chǔ)器中；當(dāng)重新啟動(dòng)后進(jìn)行啟動(dòng)執(zhí)行代碼。
【文檔編號(hào)】G06F13/20GK103473190SQ201310450790
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】李波 申請(qǐng)人:吉林林業(yè)信息科技有限責(zé)任公司