ARM Cortex M0 serisi mikrodenetleyicilerden oluşan ayrık gömülü sistemler için can bus tabanlı yazılım güncelleme sistemi tasarımı

Abstract

Birbirlerine bir haberleşme ağı üzerinden bağlı mikrodenetleyicilerden oluşan ayrık gömülü sistemler, endüstride birçok alanda kullanılmaktadırlar. Bu sistemler de içerisinde yazılım barındıran bir çok sistem gibi tasarım ve test aşamasının yanı sıra kullanıldıkları saha alanında da çeşitli geri bildirimler doğrultusunda veya yeni özelliklerin mevcut sisteme dahil edilmesi gibi nedenlerle yazılım güncelleme gereksinimine sahiptirler. Ayrık gömülü sistemlerde bu ihtiyaç, sistemi oluşturan mikrodenetleyicilere özel olarak tasarlanmış önyükleyici adı verilen yazılımlar ile sağlanmaktadır. Önyükleyici yazılımları, mikrodenetleyiciyi üreticileri tarafından fabrika çıkışı olarak bulunmasının yanında kullanılacak sisteme özel olarak da tasarlanıp kullanılabilmektedir.Bu çalışmada, yüksek hızlı CAN Bus ağı üzerinden birbirleri ile haberleşebilen ve ARM Cortex M0 mimarisine sahip mikrodenetleyicilerden oluşan bir ayrık gömülü sistem için yazılım güncelleme sistemi tasarımı yapılmıştır. Tasarlanan sistem bir bilgisayar üzerinden kontrol edilmekte olup, bilgisayar üzerindeki kullanıcı arayüzü, sistemde kullanılan haberleşme protokolleri ve mesajlaşma rutinleri detaylı biçimde anlatılmıştır. Tasarlanan sistem mevcut bir ayrık gömülü sistem üzerinde denenmiş ve ağ elemanlarına ait gömülü yazılımlar başarı ile güncellenmiştir.

Distributed embedded systems consisting of microcontrollers connected to each other via a communication network are used in many fields in the industry. These systems need to software update like many other systems due to reasons like feedbacks from field users or implementing new features to current system. In distributed embedded systems, this requirement is provided by the software called bootloader, which is designed specifically for the microcontrollers that are using in the system. Bootloader software can be designed by microcontroller manufacturer and also can be designed specially for the related distributed system.In this study, a software update system is designed for distrubeted embedded systems consisting of microcontrollers with ARM Cortex M0 architecture which can communicate with each other via high speed CAN Bus network. The system designed in this study is controlled via a computer, the user interface on the computer, communication protocols and the messaging routines used in the system are explained in detail. The system has been tested on an existing distributed embedded system and the embedded softwares of the network elements has been successfully updated during the tests.