基于GPRS的嵌入式系統遠程監控和升級

　系統發送的郵件包括數據文件和報告文件，都以電子郵件附件的形式傳送。數據文件反映系統采集的物理數據或自身的狀態信息；報告文件則是對每次遠程監控命令的回執，表明本次操作是否成功。
2.2 遠程監控中郵件的讀取和發送
　系統遠程監控時檢查郵箱中郵件的流程如圖4所示。所發送郵件的主題subject即代表了系統需要完成的任務，例如“修改系統參數”、“發送自檢報告”、“索取指定文件”和“更新DSP程序”的郵件主題分別是單個小寫字母a、b、c、d，而其余類型主題的郵件都被系統識別為無效郵件而濾掉。因此，系統在讀取郵件時，先選出符合系統要求的郵件加入命令列表，再根據其代表的命令實現相應的功能。其中，最后一步刪除郵件是為下次讀郵件做準備，保證了系統再次讀取的郵件都是最新的，避免了對已讀郵件的重復操作，提高了可靠性。

　系統以電子郵件附件的形式發送數據文件和報告文件。實驗中發現,當發送的郵件小于2 KB時偶而會出現發送“偽成功”的情況，即程序顯示郵件發送成功，但郵箱中卻沒有收到郵件。所以，在發送小于2 KB的郵件時，先用“空格”將其補足2 KB后再發送。實驗證明，在進行郵件大小補足后，沒有再出現過“偽成功”的現象。
3 系統的遠程升級
　系統基于GPRS網絡，完成對郵箱中DSP新程序代碼的讀取，然后利用串口通信和Bootloader技術實現DSP程序的遠程升級。系統內部的ARM和DSP采用串口通信，統一了兩端收發數據的格式并建立了可靠的數據傳輸機制，保證了通信的穩定性。
3.1 遠程升級系統DSP程序原理
　系統采用TI公司的TMS320VC5509芯片作為主控單元。TMS320VC5509片內具有128 KB的高速靜態RAM,片內ROM中固化了引導加載程序Bootloader(簡稱“DSP5509”),其Bootloader設置為外部SPI串行啟動模式，外部儲存媒介為 Flash。系統上電后，DSP5509在Bootloader引導下自動加載儲存在片外Flash指定地址空間中的程序到片內的高速RAM中運行。
　遠程升級系統中,DSP程序是基于DSP5509的Bootloader技術[7]。將新的DSP5509程序按照一定的格式編碼后發送到系統指定的郵箱中，系統利用GPRS模塊訪問此郵箱并讀取出新程序，然后將新程序通過串口發送給DSP5509且保存到片外Flash的指定地址空間中。發送和保存結束后自動復位并重啟DSP5509，在Bootloader的引導下DSP5509從外部Flash中加載并運行新程序，從而完成DSP5509程序的更新升級。
3.2 系統遠程升級時的流程
　在系統進行遠程升級時，內部的DSP和ARM之間存在著較大數據量的傳送，必須建立可靠的數據傳輸機制才能保證通信的穩定性。因此，系統將待發送的數據進行分割以分組形式傳輸，即將待發送的M字節數據分割成(x+1)組發送，前x組每次發送m=M/x個(M/x取整)字節，最后一組發送剩下的s=(M-m×x)個字節(若M/x為整數，則只需發送x組數據）。同時，DSP或ARM每次發送的數據格式均為3in1模式，即：(第1個字節表示本次發送數據的字節數+中間部分為m或者s字節的數據+最后1個字節為數據的CRC校驗碼)，如圖5所示。

遠程升級DSP程序時，DSP端程序流程如圖6所示。ARM將從郵箱中讀取新程序代碼傳送給DSP，數據的傳送采用基于CRC8校驗的數據傳輸方式。其中，DSP先將ARM發送來的數據保存到Flash中(地址為70000h~7FFFFh的sector7中)。在確保DSP正確無誤地接收完所有從ARM發送來的程序代碼后,才將sector7中的數據轉存到地址為00000h~0FFFFh的sector0中。sector0是DSP指定外部儲存程序的地址空間，保證了遠程升級的可靠性。如果傳輸過程中重傳次數超過上限N，則說明此次傳輸可靠性降低，系統取消本次升級，保證系統的安全與穩定。