CN102004656A - 一种汽车集成信息液晶显示及控制平台的冗余备份及安全升级技术 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车集成信息液晶显示及控制平台的冗余备份及安全升级技术，包括主控的CPU芯片，存储系统数据的Flash芯片，存储关键数据和故障信息的FRAM/EEPROM芯片及升级接口USB/SD，所述的CPU主控芯片可以通过NandFlash或者NorFlash进行启动引导，并具备IIC接口或者SPI接口，还可以读取USB存储设备或者SD卡存储设备，所述的Flash芯片存储系统数据，CPU主控芯片从此芯片中读取数据，启动并正常运行。从而解决了汽车的信息显示及控制系统在复杂度提高后存在的可靠性的潜在的问题，为后继的软件系统升级提供了一种安全方便的方案。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车集成信息液晶显示及控制平台的冗余备份及安全升级技术。
技术背景
目前广泛应用的汽车组合仪表由于功能相对简单，系统复杂度低，基本不存在系统升级，功能扩充的需求。而随着车载电子设备的增多，汽车整体信息量将会迅速膨胀。与此对应的，仪表系统作为汽车与驾驶员的直接接口，必将逐步转为综合能力强，信息丰富，界面更加友好的集成信息液晶显示及控制平台。仪表系统的功能也将不再局限于单纯的驾驶信息显示，可融合大量的辅助驾驶功能，为驾驶员提供更多的驾驶便利，也大幅提高行车安全。国内外对此类系统都在逐步的尝试与开发中。
发明内容
本发明其目的就在于提供一种汽车集成信息液晶显示及控制平台的冗余备份及安全升级技术，解决了汽车的信息显示及控制系统在复杂度提高后存在的可靠性的潜在的问题，为后继的软件系统升级提供了一种安全方便的方案。具有高可靠性，长寿命的特点，且具备方便的升级能力。
实现上述目的而采取的技术方案，包括主控的CPU芯片，存储系统数据的Flash芯片，存储关键数据和故障信息的FRAM/EEPROM芯片及升级接口USB/SD，所述的CPU主控芯片可以通过NandFlash或者NorFlash进行启动引导，并具备IIC接口或者SPI接口，还可以读取USB存储设备或者SD卡存储设备，所述的Flash芯片存储系统数据，CPU主控芯片从此芯片中读取数据，启动并正常运行，逻辑上，该芯片内部分为至少两个区域，确保其中一个区域存放正常使用的系统数据，一个区域存放冗余备份的系统数据，两套数据的任意一套均可正常使用。
有益效果
由于采用了双系统（A区，B区）的存储结构，在一片存储设备上分出两个独立的系统区域，用于存放系统主体部分，以确保系统运行可靠，并为后期系统升级提供有力的保障。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详述。
图1为本装置结构原理示意图。
图2为本装置安全升级部分的软件流程框图。
具体实施方式
包括主控的CPU芯片，存储系统数据的Flash芯片，存储关键数据和故障信息的FRAM/EEPROM芯片及升级接口USB/SD，所述的CPU主控芯片可以通过NandFlash或者NorFlash进行启动引导，并具备IIC接口或者SPI接口，还可以读取USB存储设备或者SD卡存储设备，所述的Flash芯片存储系统数据，CPU主控芯片从此芯片中读取数据，启动并正常运行，逻辑上，该芯片内部分为至少两个区域，确保其中一个区域存放正常使用的系统数据，一个区域存放冗余备份的系统数据，两套数据的任意一套均可正常使用。
所述的Flash芯片存储系统空间足够大，至少两倍于系统必需空间。
本发明使用了双系统（下文以A区，B区描述），同时存储在进行了合适的划分的存储设备Nand Flash/Nor Flash上，在一片Flash上分出至少两个独立的区域，用于存放系统主体部分。系统启动时先从另一存储器FRAM/E2PROM中读取启动信息，若数据指示为A区，则A区引导启动，如果读取A区异常，则转为B区启动，同时将默认启动区域修改为B区，并记录异常日志，供升级时自动进行修复处理。A区和B区均不做为日常读写区域使用，仅用于存放系统代码。
设置参数和系统启动日志均存放于可靠性更高的FRAM/E2PROM（二者兼容）存储器，因为其读写寿命远超过Flash设备。
该部分硬件结构如图1所示。
整套系统的软件存储于一片Nand Flash或者Nor Flash芯片，该芯片的存储区域划分为两片，均可独立启动。
硬件启动时从外部的小容量长寿命存储器FRAM/E2PROM中读取启动信息，并按此选择存储区域读取系统数据，并正常启动。
系统启动出现异常时可修改FRAM/E2PROM的启动信息，并存储错误代码，重新从另一区域启动。
升级数据通过外接的USB存储设备或SD卡存储设备读入。
升级文件配备MD5校验码，升级前一并读取并校验。
系统软件升级时向非启动区域写入升级数据，校验正常后修改FRAM/E2PROM的启动数据，更换启动区，下次启动从升级后的区域启动。
FRAM/E2PROM记录正常无故障启动次数若干次后，在系统预备关机时进行启动区域自动备份拷贝，将当前启动分区数据复制到另一分区供备份。
系统确定需要升级时，首先读取FRAM/E2PROM数据，判断当前启动区位置，确定写入地址。之后读取外部的USB/SD设备的升级文件，升级文件校验通过后，升级数据写入非启动分区，并进行校验，确保全部正常后，转为新的数据区启动。这样就可以避免升级过程中出现掉电，升级用存储设备异常，连接异常等问题导致升级失败，使仪表严重损坏，必须返厂维修或者更换。
安全升级部分的软件流程框图如图2所示。
实施例：请参阅图1，该图中内容即为本发明一实施例的硬件框架，整套系统包括主控的CPU芯片，存储系统数据的Flash芯片，存储关键数据和故障信息的FRAM/EEPROM芯片及升级接口USB/SD。
CPU为主控芯片，其可以通过NandFlash或者NorFlash进行启动引导，并具备IIC接口或者SPI接口，另外还可以读取USB存储设备或者SD卡存储设备。
Flash芯片存储系统数据，CPU从此芯片中读取数据，启动并正常运行。逻辑上，该芯片内部分为至少两个区域，确保其中一个区域存放正常使用的系统数据，一个区域存放冗余备份的系统数据，两套数据的任意一套均可正常使用。
FRAM/EEPROM由于其读写寿命相对Flash而言要长的多，所以将系统启动等关键数据及反馈的故障信息均存放到此芯片中。CPU启动时先从该芯片中读取信息，判断应该从Flash的哪个逻辑区域加载数据，以据此正常启动。在系统异常，如启动失败，读写某区域异常时，CPU将信息写入到该芯片，并更换启动区的信息，下次启动时自动从另一区域启动。
USB存储设备接口或SD卡接口均为升级时存储新的升级文件所用，升级过程中从设备中读取响应的数据，写入到Flash中。
细节流程可参见图2。
实施时，硬件部分如图1所示，须确保Flash空间足够大，至少两倍于系统必需空间。如需用到升级功能，则要求具备USB存储接口或者SD卡接口。在软件设计时参见图2的流程设计。整体系统开发配备完成后，系统烧写到Flash芯片，并在FRAM/EEPROM中存放初始化信息，系统即可交付使用。
Claims (2)
1.一种汽车集成信息液晶显示及控制平台的冗余备份及安全升级技术，其特征在于，包括主控的CPU芯片，存储系统数据的Flash芯片，存储关键数据和故障信息的FRAM/EEPROM芯片及升级接口USB/SD，所述的CPU主控芯片可以通过NandFlash或者NorFlash进行启动引导，并具备IIC接口或者SPI接口，还可以读取USB存储设备或者SD卡存储设备，所述的Flash芯片存储系统数据，CPU主控芯片从此芯片中读取数据，启动并正常运行，逻辑上，该芯片内部分为至少两个区域，确保其中一个区域存放正常使用的系统数据，一个区域存放冗余备份的系统数据，两套数据的任意一套均可正常使用。
2.根据权利要求1所述的一种汽车集成信息液晶显示及控制平台的冗余备份及安全升级技术，其特征在于，所述的Flash芯片存储系统空间足够大，至少两倍于系统必需空间。
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