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本发明涉及一种光模块固件程序在线升级方法，包括：步骤1，激活升级标识，进入升级模式；步骤2，接收升级程序命令参数；步骤3，接收升级程序数据，在校验正确后将升级程序数据写入到对应的应用程序分区；步骤4，对写入到对应的应用程序分区的升级程序数据进行校验，校验正确后开始试运行该升级程序；步骤5，应用程序升级完成，根据试运行结果保留相关应用程序升级信息后，退出升级模式。本发明除了解决解决光模块的在线升级，不中断业务的问题外，采用特别的设计，支持各种通信接口，支持更大代码量的固件，并支持固件版本回退到升级前版本的功能，同时还适用于8051系列的MCU在线升级。