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嵌入式软件远程升级

消耗积分:3 | 格式:rar | 大小:3.33 MB | 2018-01-31

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　　如今，嵌入式设备广泛应用于工业制造、医疗卫生、智能家居等各个领域。面对多样化的需求以及可能存在的软件缺陷，设备制造商需要不断地更新产品固件。传统的嵌入式软件升级方案普遍采用整包升级的方式。该方式虽结构简单，易于实现，但整包传输占用网络带宽且存在安全隐患。为了解决上述问题，本文研究一种适用于嵌入式设备的远程增量式升级方案，并在STM32平台上进行试验验证。

　　本文首先在第二章中详细介绍了嵌入式软件远程升级的相关理论，包括在线编程技术以及增量式升级技术。在第三章中深入研究了bsdiff与rsync文件差分算法。通过对执行效率和压缩性能两方面的比较，最终选择了bsdiff文件差分算法。由于嵌入式设备的资源受限特性，又对bsdiff算法做了进一步的优化，使得基于该算法的增量式升级方案能在嵌入式设备上实现。

　　接着在第四章中详细设计了以上述改进算法为核心，基于意法半导体公司的STM32F103芯片的嵌入式软件远程升级系统。其中，用C代码实现了基于UDP协议的TFTP简单文件传输协议，解决了服务器与客户端之间的增量文件传输。然后为了能够稳定地升级到新版固件，设计了引导程序。最后，通过在引导程序中实现“掉电保护”机制，使设备在升级过程中不会因为掉电而出现系统故障。为了使用户能够通过人机交互界面远程对设备进行升级，在第五章详细设计了嵌入式Web服务器和Web页面。用户可以在任意带有Web浏览器的终端，通过访问Web对设备执行网络配置和系统升级操作。

　　最后， 在第六章中进行了嵌入式远程升级系统实验环境的搭建，并对整个升级系统进行了测试验证。

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