引 言

隨著科技的發展，低壓電力載波抄表終端已廣泛應用于電力的各個行業，為電力部門節省了人力物力資源并提高了效率。另一方面，電力載波抄表終端系統卻需要大量的工程人員去現場維護。這是各相關企業和公司急需解決的問題，針對這一問題，提出了基于POP3的低壓電力載波抄表終端的遠程升級系統，該系統通過連接POP3升級服務器，下載新程序并進行Base 64解碼，最后利用ARM7的IAP功能實現程序的實時更新，解決了終端系統程序現場維護的問題，真正意義上節省了人力物力資源。該系統已應用于低壓電力載波抄表終端中，并取得了明顯的成效。

1 系統工作原理

該系統主要有GPRS連接、POP3接收郵件、Base 64解碼和IA P編程4部分組成。GPRS連接通過SIM300模塊將低壓電力載波抄表終端連接到遠程升級服務器；然后，通過POP3協議將郵件服務器上的新程序下載到低壓電力載波抄表終端上；之后，對下載的程序進行Base 64解碼，最后通過LPC2214的IAP功能將解碼后的程序寫到LPC2214的FLASH中，完成遠程升級的功能。系統框圖如圖1所示。

2 POP3協議和Base 64編碼原理

2．1 POP3協議

POP3適用于C／S結構的脫機模型，是因特網電子郵件的第一個離線協議標準，POP3允許用戶從服務器上把郵件存儲到本地主機(即自己的計算機)上，同時刪除保存在郵件服務器上的郵件，而POP3服務器則是遵循POP3協議的接收郵件服務器，用來接收電子郵件的。POP3協議有三種狀態：認可狀態、處理狀態和更新狀態。當客戶機與服務器建立聯系時，一旦客戶機提供了自己身份并成功確認，即由認可狀態轉入處理狀態，在完成相應的操作后客戶機發出Quit命令，則進入更新狀態，更新之后重返認可狀態。

2．2 Base 64編碼原理

Base 64是一種很常見的編碼規范，被設計用來將任意序列的8字節描述為一種不易被人直接識別的形式。它的作用是將二進制序列轉換為人類可讀的ASCII字符序列，常用在需用通過文本來傳輸二進制數據的協議中，如HTTP和SMTP等。

Base 64編碼規則為對于待編碼數據，以3個字節為單位，依次取6位，前兩位補0形成8位編碼，由于3×8=4×6，3個字節的輸入會編碼成4個字節的輸出。如果剩下的字符不足3個字節，則用0填充，輸出字符使用“=”，因此編碼后輸出的文本末尾可能會出現1個或2個“=”。因此，Base 64解碼過程與編碼過程正好相反。這里給出解碼的關鍵程序示例：

3 LPC2214的IAP功能及FLASH Boot裝載程序

LPC2214的FLASH存儲器系統包含256 KBFLASH器件的17個扇區。FLASH存儲器從地址0開始并向上增加。Boot裝載程序控制復位后的初始化操作，并提供實現FLASH編程的方法。Boot裝載器可啟動對空片的編程、已編程器件的擦除和再編程以及在運行系統中由應用程序對FLASH存儲器進行編程。

對于IAP來說，應當通過寄存器r0中的字指針指向存儲器(RAM)包含的命令代碼和參數，以調用IAP程序。IAP的命令結果返回到寄存器r1所指向的返回表。用戶可通過傳遞寄存器r0和r1中的相同指針重用命令表來得到結果。參數表應當大到足夠保存所有的結果，以防結果的數目大于參數的數目。參數和結果的數目根據IAP命令而有所不同。參數的最大數目為5，由“將RAM內容復制到FLASH”命令傳遞；結果的最大數目為2，由“扇區查空”命令返回。命令處理程序在接收到一個未定義的命令時發送狀態代碼IN-VALID_COMMAND。IAP程序是thumb代碼，位于地址0x7FFFFFF0。

4 遠程升級軟件設計

首先，系統對SIM300模塊進行初始化，然后連接遠程升級服務器，接著通過POP3協議登錄郵件服務器，并下載新程序，主ARM將下載的程序進行Base 64解碼，最后通過IAP將解碼后的程序寫到ARM的FLASH中，以完成遠程升級的目的。詳細流程圖如圖2所示。由于遠程升級需要低壓電力載波抄表終端抄表主程序的配合，因此這里給出了遠程升級相關的部分。在IAP寫FLASH的過程中，需要注意FLASH存儲器在寫或擦除操作過程中不可被訪問。執行FLASH寫／擦除操作的IAP命令使用片內RAM頂端的32個字節空間。用戶程序不應使用該空間。IAP擦除FLASH的部分源碼如下：

5 結 語

針對各電力相關企業和公司需要大量的工程人員現場維護低壓電力載波抄表終端的問題，提出基于POP3的遠程升級系統，該系統可以通過GPRS連接到遠程的升級服務器，下載最新的程序，并對齊進行Base64解碼，最后利用IAP將其寫于低壓電力載波抄表終端中．實現低壓電力載波抄表終端遠程升級功能。該系統解決了工程人員必須現場維護的問題，為企業和公司節省了人力、物力資源，并提高了效率。