集中器模块远程升级方案

1、版本日期BY说明V1.02013.10.12William初版V1.1William1、考虑兼容新旧版本的国网集中器，按照 Q/GDW1376.1-2013和Q/GDW1376.2-2013修改有关协议内容；2、修改参数区内容；3、添加或修改有关流程图。V1.22013.10.21William1、为与 Q/GDW1376.2-2013的勘误表（2013年9月18日颁布）兼容，修改表6文件标识定义；2、修改表13参数区内容，增加地址文件标识；3、修改首段和末段内容，将附加内容从末段移到首段；4、修改图1应用程序远程升级流程，在IAP程序部分增加校验程序文件的步骤；5、修改图5内部FLASH分配

2、，将IAP程序区从4KB扩大到8KB。V1.3William1、因内部程序空间可能不够用，将升级文件的暂存区从内部FLASH移到外部FLASH；2、将升级文件的暂存区从内部FLASH移出后，应用程序空间比较富裕。考虑以后IAP程序的升级，修改图5内部FLASH分配，将IAP程序区从8KB扩大到20KB。V1.4William1、取消新旧版本检查的要求。微功率无线系统远程升级方案1. 说明微功率无线系统因为各种原因，如修正程序BUG、增加新功能、改进路由算法、适应新功能等，可能需要对现场正在使用的集中器本地通信模块或从节点模块（采集器和电表模块）进行软件升级。为便于实施，升级以远程方式为主。2.

3、 适用范围本方案适用于锐拔科技采用STM32F103RC为主控MCU的各型集中器本地通信模块。暂时只考虑集中器本地通信模块远程升级的实施细节，微功率无线系统中其它模块或芯片的升级只提供协议支持和升级程序文件在集中器本地通信模块中的暂存。3. 程序总体流程为了实现远程升级，集中器本地通信模块主控芯片内部一般存在2个相对独立的程序，一个是应用程序，另一个是IAP（In_Application Program）程序。这2个程序都应该是可以升级的。对应用程序的升级可分为两个部分：一部分在应用程序中，用于接收并保存升级数据，升级数据接收完整并校验正确后，设置IAP程序的启动标识。另一部分是IAP程序，用

4、于更新应用程序。对IAP程序的升级可以全部在应用程序中完成，包括接收、保存、校验升级数据和更新IAP程序。图1集中器本地通信模块应用程序远程升级流程图2集中器本地通信模块IAP程序远程升级流程4. 升级文件的传输协议4.1. 主站与旧版国网集中器之间（使用Q/GDW376.1-2009协议）可利用Q/GDW376.1-2009协议的数据转发AFN=10H的F1透明转发来分段下传升级文件，此时终端通信端口号设置为31，透明转发的内容不能是DL/T645格式。如果主站在下发的超时时间内未收到集中器的正确应答，则重发数据，最大重发次数为3次。如果3次重发都未收到正确应答，主站向用户提示升级文件下传失

5、败，停止远程升级。4.1.1. 旧版国网集中器处理流程图3旧版国网集中器处理流程1. 集中器收到主站下发的透传命令后，需要解析是从节点监控命令还是集中器本地通信模块操作命令，如果是从节点监控命令，需要转成Q/GDW376.2-2009协议的数据转发（AFN=13H）的监控从节点(F1)；否则直接将报文中的透明转发内容全部透传给集中器本地通信模块。2. 在升级过程中可能会接收到集中器的心跳和登录报文，升级主站软件要注意正确响应。3. 集中器发送透传报文给集中器本地通信模块后，等待集中器本地通信模块返回应答报文的超时时间为6s。4.1.2. 下行报文数据单元表1透明转发数据单元格式数据内容数据格式

6、单位字节数终端通信端口号BIN1透明转发通信控制字BS81透明转发接收等待报文超时时间BS810ms或1s1透明转发接收等待字节超时时间BIN10ms1透明转发内容字节数kBIN字节2透明转发内容k终端通信端口号：数据范围131。4.1.3. 上行报文数据单元表2透明转发应答数据单元格式数据内容数据格式字节数终端通信端口号BIN1透明转发内容字节数kBIN2透明转发内容k终端通信端口号：数据范围131。4.2. 主站与新版国网集中器之间（使用Q/GDW1376.1-2013协议）可利用Q/GDW1376.1-2013协议的文件传输AFN=0FH的F1文件传输方式1来分段下传升级文件。如果主站在

7、下发的超时时间内未收到集中器的正确应答，则重发数据，最大重发次数为3次。如果3次重发都未收到正确应答，主站向用户提示升级文件下传失败，停止远程升级。4.2.1. 新版国网集中器处理流程图4新版国网集中器处理流程1. 集中器与主站之间的文件传输全部完成后，集中器才会开始与集中器本地通信模块之间的文件传输。2. 集中器与集中器本地通信模块之间的文件传输进行时，集中器不用将集中器本地通信模块的应答报文上报主站。3. 在升级过程中可能会接收到集中器的心跳和登录报文，升级主站软件要注意正确响应。4. 集中器发送文件传输命令给集中器本地通信模块后，等待集中器本地通信模块返回应答报文的超时时间为6s。4.2

8、.2. 下行报文数据单元表3文件传输方式1数据单元格式数据内容数据格式字节数文件标识BIN1文件属性BIN1文件指令BIN1总段数nBIN2第i段标识或偏移（i=0n-1）BIN4第i段数据长度LfBIN2文件数据BINLf 文件标识· 00H：清除下装文件，恢复到升级前状态。· 01H：终端升级文件。· 02H：远程（上行）通讯模块升级文件。· 03H：本地通信模块升级文件。· 04H：采集器升级的采集器地址文件。· 05H：采集器升级的采集器程序文件。· 06H：采集器通信模块升级的地址文件。· 07H：采集器

9、通信模块升级的程序文件。 文件属性：起始、中间帧：00H；结束帧：01H。 文件指令：00H：报文方式下装；01H：FTP方式下装；02H：启动组地址升级。 第i段标识或偏移（i=0n）：除最后一段外，其余长度固定。 文件数据：报文方式下装时，为文件内容； FTP方式下装时，按照ftp:/文件路径,账号/口令的方式填写；清除下装文件、启动组地址升级则为空。采集器地址文件中，每6个字节为一个采集器地址。4.2.3. 上行报文数据单元表4文件传输方式1数据单元格式数据内容数据格式字节数收到当前段标识BIN4 收到当前段标识：一般填写收到报文中的段标识，但以下几种情况例外：· 检查发现文件

10、错误，填写0xFFFFFFFF。· FTP服务器无法登录，填写0xFFFFFFFE。· FTP服务器中找不到指定文件，填写0xFFFFFFFD。· 下发的文件标识为0x00时，填写0x00000000。4.3. 集中器与集中器本地通信模块之间可利用Q/GDW1376.2-2013协议中新增的文件传输指令AFN=15H的F1文件传输方式1来分段下传升级文件，并实现断点续传的功能。4.3.1. 下行报文数据单元表5文件传输1数据单元格式数据内容数据格式字节数文件标识BIN1文件属性BIN1文件指令BIN1总段数nBIN2第i段标识（i =0 n-1）BIN4第i段数据

11、长度LfBIN2文件数据BINLf文件标识 00H：清除下装文件。 03H：本地通信模块升级文件。 07H：主节点和子节点模块升级（勘误表新增，意义不明）。 08H：子节点模块升级（勘误表新增，意义不明）。 其它：保留。文件属性：起始帧、中间帧为00H；结束帧为01H。文件指令：00H：报文方式下装；01HFFH：备用。第i段标识或偏移（i=0n-1）：除最后一段外，其余长度固定。考虑到远程升级其它芯片和程序的需要，可对文件标识的定义进行以下扩展。表6文件标识定义文件标识升级目标芯片和程序0x00清除下装文件0x03本地通信模块升级文件（路由芯片应用程序）0x07主节点和子节点模块升级0x08

12、子节点模块升级0x80本地通信模块升级文件（路由芯片IAP程序）0x71I型采集器升级的采集器地址文件0x81I型采集器升级的采集器程序文件0x72I型采集器通信模块升级的采集器地址文件0x82I型采集器通信模块升级的采集器程序文件0x73II型采集器升级的采集器地址文件0x83II型采集器升级的采集器程序文件0x74电表模块升级的地址文件0x84电表模块升级的程序文件0x75中继器升级的地址文件0x85中继器升级的程序文件在地址文件中，每6个字节为1个地址，低地址在前。首段和中间段的文件内容数据长度固定为Lf字节。末段的文件内容数据长度小于或等于Lf字节。首段中除文件内容数据外，还可以附加升

13、级文件的版本信息和MD5摘要值，用于校验。首段的文件数据格式如下。表7首段文件数据格式数据内容数据格式字节数备注附加内容标识BIN4低字节在前（可选）文件版本信息BIN10参见表9，分成7个域，每个域中低字节在前文件MD5摘要值BIN16低字节在前文件内容数据BINLf或Lf-30附加内容标识的有效值如下：表8附加内容标识有效值标识有效值附加内容标识0xAAA55AAA如果附加内容标识有效，则认为首段文件数据中包含有文件版本信息和文件MD5摘要值，即需要进行文件版本和内容的校验。此时首段文件内容数据的长度是Lf-30。如果附加内容标识无效，则认为首段文件数据全部都是文件内容数据，即不需要进行文

14、件版本和内容的校验。此时首段文件内容数据的长度是Lf。文件版本信息格式如下：表9文件版本信息格式数据内容数据格式字节数备注厂商代码ASCII2芯片代码ASCII2版本日期-日BCD1版本日期-月BCD1版本日期-年BCD1版本号BCD2备用BIN1固定为0xFF文件MD5摘要值的校验范围是完整文件内容数据，不包括附加内容标识和文件版本信息。中间段的文件数据格式如下：表10中间段文件数据格式数据内容数据格式字节数文件内容数据BINLf末段的文件数据格式如下：表11末段文件数据格式数据内容数据格式字节数文件内容数据BINLf4.3.2. 上行报文数据单元表12文件传输1应答数据单元格式数据内容数据

15、格式字节数收到当前段标识BIN4收到当前段标识：一般填写收到报文中的段标识，但当检查发现文件错误，填写0xFFFFFFFF。当收到的文件标识为00H时，填写0x00000000。下装时本地通信模块保存接收到的段号并回复集中器，指示集中器发送下一段报文。若本地通信模块回复的段号为0xFFFFFFFF，则集中器退出下装文件流程。集中器记录总段数和已发送的段号以便进行断点续传。若本地通信模块收到的段号不连续，回复连续的最后一个段号。若本地通信模块重复收到首段，表示重新开始文件下装，本地通信模块应重新开始段号计数。5. 存储空间分配锐拔科技采用STM32F103RC为主控芯片的集中器本地通信模块，内部

16、FLASH有256KB。目前使用的外部FLASH型号是MX25L8006E，容量是1MB。升级文件需要在外部FLASH中先做暂存，升级过程中还有一些参数需要保存在内部FLASH中。5.1. STM32F103RC内部FLASH分配0x08000000参数区（2KB）参数备份区（2KB）从节点档案区（32KB）IAP程序区（20KB）中继向量表10x080001300x080050000x0803FFFF0x0803F8000x080370000x0803F000应用程序区（200KB）中继向量表20x08005130图5 STM32F103RC内部FLASH分配其中的参数区用于保存参数与标识，

17、实现断点续传。参数备份区用于参数区的掉电保护，保存内容如下表。表13参数区数据内容序号参数格式长度（B）偏移地址备注1参数区长度BIN20x00-0x01低字节在前2主节点地址BCD60x02-0x07低字节在前3保留BIN10x08固定为0xFF4地址文件标识BIN10x09参见表65保留BIN10x0A固定为0xFF6程序文件标识BIN10x0B参见表67文件版本信息BIN100x0C-0x15参见表9，低字节在前8文件MD5摘要值BIN160x16-0x25低字节在前9文件总段数BIN20x26-0x27低字节在前10首段和中间段文件数据长度BIN20x28-0x29低字节在前11末段文

18、件内容数据长度BIN20x2A-0x2B低字节在前12IAP启动标识BIN20x2C-0x2D参见表14，低字节在前13参数区校验码BIN20x2E-0x2F低字节在前参数区长度是可变的，可以随着参数的增加而加大。该长度包含了自身和参数区校验码。参数区校验码的计算从参数区长度开始，采用与微功率无线通讯相同的CRC16-CCITT算法。注意：仅当参数区长度和参数区校验码都有效时才认为参数区数据有效，否则从参数备份区中恢复数据或擦除整个参数区和参数备份区所在的FLASH页面。IAP启动标识的有效值如下：表14IAP启动标识有效值标识有效值意义IAP启动标识0x5AA5需要进行文件版本和内容的校验IAP启动标识0xA55A不需要进行文件版本和内容的校验当文件标识为0x03，即升级本地通信模块应用程序时。当接收到完整的文件数据，并且首段文件数据中含有附加内容，则执行文件版本信息和文件内容校验。如果校验正确，则设置IAP启动标识为