CN102053569A - 用于汽车电子控制器的自刷新方法及其装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于汽车电子控制器的自刷新装置，包括初始化模块，其对所述电子控制器中的数据进行完整性检查；诊断模块，其与外部工具进行通信，以获得自刷新所需的数据；烧录模块，对所述电子控制器的存储器进行烧录，以刷新所述自动控制器中的数据；自刷新执行模块，其根据所述完整性检查的结果，根据经由所述诊断模块所获取的数据利用所述烧录模块对所述电子控制器进行刷新。在本发明的自刷新装置中，具体的刷新功能流程的执行被放在自刷新执行模块中；与硬件相关的功能全部都在别的模块中被定义，与核心模块——“自刷新执行模块”不发生任何关系。

Description

用于汽车电子控制器的自刷新方法及其装置

技术领域

本发明涉及汽车的电子控制器领域，尤其涉及一种用于所述电子控制器的自刷新方法及其装置。

背景技术

对于汽车来说，电子控制器负责接收各种信号，经由内建的程序判定之后，来控制各个系统，以达成对汽车的各种控制。

随着汽车电子技术的发展，越来越多的汽车控制器要求具有自刷新功能，即自刷新装置功能。具有此类功能的电子控制器可以在生产后通过简易的诊断仪器完成软件的自我刷新，如今已经有越来越多的整车厂要求供应商提供的电子控制模块具有此类功能。

而现有的自刷新装置，不仅性能不够稳定，而且对一些意外情况考虑不周，比如刷新中突然断电、总线通讯中断等，导致控制器“死机”等情况不时的发生。同时由于架构设计的不合理，导致自刷新功能对于硬件的依赖程度很高，移植起来十分麻烦，复用性很差。

因此，需要一种改近的自刷新装置及其方法。

发明内容

本发明的目的就是建立一个方便在不同硬件上移植的自刷新装置功能平台供汽车电子控制器使用，提高开发效率。

本发明的另一目的是解决在进行自刷新装置时，中途出现中断，如突然断电、通讯中断等状况时，模块不能重新开始烧录事件的问题。

本发明的第一方面，提供了一种用于汽车电子控制器的自刷新装置，包括初始化模块，其对所述电子控制器中的数据进行完整性检查；诊断模块，其与外部工具进行通信，以获得自刷新所需的数据；烧录模块，对所述电子控制器的存储器进行烧录，以刷新所述自动控制器中的数据；自刷新执行模块，其根据所述完整性检查的结果，根据经由所述诊断模块所获取的数据利用所述烧录模块对所述电子控制器进行刷新。

本发明的第二方面，提供了一种用于汽车电子控制器的自刷新方法，包括a)对所述电子控制器中的数据进行完整性检查；b)与外部工具进行通信，以获得自刷新所需的数据；c)根据所述完整性检查的结果，根据所述从外部工具获得的数据利用所述烧录模块对所述电子控制器进行自刷新。

在本发明的自刷新装置中，具体的刷新功能流程的执行被放在自刷新执行模块中；与硬件相关的功能全部都在别的模块中被定义，与核心模块——“自刷新执行模块“不发生任何关系。而目前有些自刷新的方法则把这两者混在一起，修改起来麻烦，容易出错。

根据本发明的自刷新装置中，自刷新执行模块或自刷新装置的进程本身与ECU的应用程序和标定数据分开独立存储在Flash的不同区域，且在更新时不会被刷新。ECU本身的功能如果在刷新到一半时由于意外中断而导致被破坏，其自刷新装置功能的存放区域由于是独立且不被重新刷新，所以自刷新装置本身不会被破坏。不论ECU应用程序如何，自刷新功能始终是可用的。

附图说明

结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：

图1示出了本发明的自刷新装置的结构示意图；

图2～5示出了使用本发明自刷新装置方法的流程图。

具体实施方式

参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。

应理解，当将元件或层称为在另一元件或层“上”或“连接至”另一元件或层之时，其可为直接在另一元件或层上或直接连接至其它元件或层，或者存在居于其间的元件或层。与此相反，当将元件称为“直接在另一元件或层上”、或“直接连接至”或另一元件或层之时，并不存在居于其间的元件或层。整份说明书中相同标号是指相同的元件。如本文中所使用的，用语“及/或”包括一或多个相关的所列项目的任何或所有组合。

除非另行详细说明，本文所使用的所有术语(包括科技术语)的意思与本技术领域的技术人员所通常理解的一致。还应理解，诸如一般字典中所定义的术语应解释为与相关技术领域中的意思一致，并且不应解释为理想化的或过度刻板的含义，除非在文中另有明确定义。

对于汽车来说，电子控制器(ECU)负责接收各种信号，经由内建的程序判定之后，来控制各个系统，以达成对汽车的各种控制。一般地，ECU包括微控制单元(MCU)、非易失性存储器和随机存储器、以及通信接口。ECU通过车内局域网(汽车总线)与各个组件进行通信。而对于非易失性存储器而言，业界一般选用闪存(Flash)。

现参考图1描述根据本发明的用于汽车电子控制器的自刷新装置。

图1为示出根据本发明的自刷新装置构架图。如图1所示，自刷新装置包括、自刷新执行模块、诊断模块及烧录模块。

初始化模块对所述电子控制器中的数据进行完整性检查。

首先，初始化在自刷新过程中必须的MCU硬件资源，以及MCU的状态是否有硬件的故障。接着，初始化模块检查所有程序和数据的完整性。

一些实施例中，初始化模块检查检查应用程序和标定数据的完整性。例如，校验所述电子控制器中与前一次烧录相关的第一校验和当前数据的第二校验和。具体来说，当数据被烧录进ECU后，立刻会计算出一个“校验和A”并存入Flash，当初始化模块去检查时，则根据当前存储的数据重新计算出“校验和B”。如果数据没有改变，则A和B肯定是相同的，如果数据被改变过，则A和B不同，此时就会设置一个“Boot Memory”失败的标识符，表示数据被破坏了。

另一些实施例中，查应用程序和标定数据的烧录是否完整，例如，校验数据是否存在的存在标识。具体来说，校验是否存在Present Pattern标识符。当数据进行烧录前，会把该标识符擦掉，表示该段数据或程序已经不存在了；当烧录结束后，会立刻把该标识符重新设置，表示该段数据已经存在。如果没有这个标识符，说明应用程序或标定数据在烧写中途就被中断，没有完成完整的烧录。

其实，在初始化模块进行的初始化一般是跟在ECU初始化之后的。ECU首先进行内部ECU初始化，以对寄存器、计时器等进行复位。在程序跳转到应用程序之前，ECU的全部初始化将会发生。在ECU全部初始化之后，在跳转到应用程序之前，会跳转到自刷新装置的进程，也就是进行自刷新装置的初始化。

如果ECU本身没有应用程序，则一上电就进入自刷新装置的进程。如果初始化后发现没有应用程序则一直留在自刷新装置的进程中；如果存在有效的应用程序，则跳转到正常的应用程序中。当ECU本身有应用程序，在初始化模块完成完整性检查并且得到肯定结果时，则进行应用程序的运行。当所述完整性检查为肯定时，所述自刷新执行模块监视来自所述控制器的刷新请求，以响应所述刷新请求而进行自刷新。在运行时接到刷新指令后，会将控制权交给自刷新装置，自刷新装置在得到控制权后，会将ECU复位，从而开始自刷新装置的初始化。当刷新完成后，自刷新装置会再次复位ECU，此时由于应用程序已经被刷新，所以复位后ECU在执行完自刷新装置初始化后，直接把控制权交还给应用程序，进行ECU初始化，完成后进入应用程序运行。

一些实施例中，初始化模块还进行永久性诊断ID检查。如果应用程序和标定数据的Presence Patterns没有被检查到，程序将会停留自刷新装置的进程。这时，如果自刷新装置有一个永久性的ID，则这个ECU会被认为是SPS_TYPE_B类型，并且所有汽车总线的通信都将使用此ID；如果没有，则认为是一个SPS_TYPE_C类型。即，如果此ID存在，则在与外界工具通讯时使用此ID；如果不存在则使用所谓的DeviceID，即备用ID。

一些实施例中，初始化模块还初始化ECU输入输出。这个初始化将会配置汽车总线接口使得ECU与外接工具之间可以通信。

一些实施例中，初始化模块还把不必要的资源设为低功模式，从而达到省电的目的。

自刷新执行模块。初始化模块在完成之后，将控制权交给自刷新执行模块。当所述初始化模块中的完整性检查为否定时，所述初始化模块告知所述自刷新执行模块进行刷新。

自刷新执行模块负责整个烧录过程的实施，包括获得烧录信息，烧录目标地址，烧录内容，并给予烧录模块相对应的命令，以控制其进行实际的闪存烧录。

一些实施例中，自刷新执行模块与ECU的应用程序和标定数据分开独立存储在Flash的不同区域，且在更新时不会被刷新。ECU本身的功能如果在刷新到一半时由于意外中断而导致被破坏，其自刷新装置的进程功能的存放区域由于是独立且不被重新刷新，所以自刷新装置本身不会被破坏。另一些实施例中，自刷新装置的进程本身与ECU的应用程序和标定数据分开独立存储在Flash的不同区域，且在更新时不会被刷新。

自刷新执行模块本身不知道更新的内容，那么这些内容只有从外界通过汽车总线传送给自刷新执行模块。自刷新执行模块在执行刷新时也会将执行情况反馈在汽车总线上。外界的工具就是一个汽车总线收发工具，它在总线上发送刷新的内容和控制流程的命令，并且及时获得执行情况反馈。

外界的工具诊断模块经由总线通讯，根据既定的通讯协议，将所需下载的程序和标定数据发送给自刷新执行模块自刷新执行模块响应既定的诊断请求，根据协议提供的程序刷新步骤和对应命令，把需要的程序烧录到ECU中，并将烧录情况通过诊断工具反馈给外界的工具。

一些实施例中，所述诊断模块通过汽车总线与所述外界工具通信，以获得所述自刷新所需的刷新内容和控制流程的命令，并反馈所述自刷新的结果。

当自刷新执行模块获取所需的数据之后，向烧录模块发出命令，其根据所述自刷新执行模块发出的命令对所述电子控制器的存储器进行烧录，以刷新所述自动控制器中的数据。

一些实施例中，所述烧录模块在进行烧录之前，首先擦除所述应用程序和标定数据的存在标识，并且在所述烧录完成之后，再设置所述存在标识。

一些实施例中，所述烧录模块在进行烧录之前，首先检查所述电子控制器的随机存储器的完整性。

一些实施例中，将PAD写入闪存中，即，将所有未使用到的Flash统一写成某个字节，比如0xAA或0x55，以防止程序指针错误跳转。

现参考图2～5描述利用根据本发明的自刷新装置的方法流程图。

在初始化模块完成之后，当从外界工具接收到刷新请求(0x36)说明应用程序需要更新后，从自刷新执行模块到烧录模块，此时设置一个指示当前正在烧录事件的标识。此时如果0x36的响应为否定响应，则回到自刷新执行模块。如果是正响应，则判断当前是不是烧录模块。如果是的话，则存储烧录模块到RAM，然后接收下一个应用程序的0x36服务。如果不是的话，则继续判断当前是不是Flash Programming routine，如果是的话，则存储Flash Programming routine到RAM，然后接收下一个软件模块的0x36服务；如果不是，接着判断当前是不是应用软件。

烧录模块中的部分内容和Programming Routine是由外界工具传送给自刷新执行模块，以节约资源。同时，Rountine由于和硬件相关性较强，不同的ECU使用的Rountine也不同，这样做能有助于自刷新装置与ECU硬件进一步剥离开，降低与硬件的耦合程度。

至于对0x36的回复，则是ECU用来反馈给外界工具，烧录过程中是否有错误产生。正响应表示执行成功，负响应表示执行失败，失败原因将通过总线一并反馈给外界工具。

如果检查得到当前是应用软件的话，则检查它与自刷新执行模块的兼容性；如果不是应用软件，则检查与标定数据的兼容性。当应用软件与自刷新执行模块的对应值兼容时，设置烧录状态为“没有应用软件或者标定数据”，然后擦除presence pattern段，接着擦除所有应用软件内存段，然后执行擦除标定数据presence pattern；如果不兼容的话，则对0x36做否定响应。

当不是应用软件时，检查与标定数据的相应值的兼容性。如果是兼容的，则设置烧录状态为“应用软件存在，标定数据丢失”，然后擦除标定数据内存，如果擦除成功，则执行写入数据块到内存，如果不成功，则擦除标定数据的presence pattern段，接着擦除所有标定数据内存段，然后执行写数据块到内存。

当执行写入数据块到内存后，判断烧录的数据是否有错误。如果有错误，则对0x36执行否定响应，然后执行到自刷新执行模块；如果没有错误，则判断最后的传输是否完成。

如果传输完成，则执行计算完整性的检查，如果不完整，则执行0x36否定响应，然后执行到自刷新执行模块。如果完整的话，则对0x36执行正响应，然后写入PAD字节到闪存中。

如果传输没有完成，首先对0x36执行正响应，然后等待并接收传递的0x36数据块。这时，如果接收到了0x36的数据块，则返回到写入数据块到内存的步骤；如果没有接收到0x36的数据，则对0x36执行否定响应，然后执行到自刷新执行模块。

当写入PAD字节到Flash中时，首先判断当前是不是应用软件，如果是的话，则写入应用软件的presence pattern，然后判断应用软件和标定数据的presencepattern是不是都烧写了；如果不是应用软件，则判断是不是所有的标定模块都被烧写了。如果没有全烧写，则执行到判断应用软件和标定数据的presencepattern是不是都烧写了。如果都烧写了，则写入标定数据的presence pattern，然后执行到判断应用软件和标定数据的presence pattern是不是都烧写了。

判断应用软件和标定数据的presence pattern是不是都烧写了。如果没有全部被烧写，则返回到Programing执行模块。如果都烧写了，则设置烧录状态为“全烧录”，然后执行自刷新执行模块，过程结束。

本发明具有如下的优点：

(1)在本发明的自刷新装置中，具体的刷新功能流程的执行被放在自刷新执行模块中；与硬件相关的功能全部都在别的模块中被定义，与核心模块——“自刷新执行模块“不发生任何关系。而目前有些自刷新的方法则把这两者混在一起，修改起来麻烦，容易出错。

(2)根据本发明的自刷新装置中，自刷新执行模块或自刷新装置的进程本身与ECU的应用程序和标定数据分开独立存储在Flash的不同区域，且在更新时不会被刷新。ECU本身的功能如果在刷新到一半时由于意外中断而导致被破坏，其自刷新模块的存放区域由于是独立且不被重新刷新，所以自刷新装置本身不会被破坏。不论ECU应用程序如何，自刷新功能始终是可用的。

(3)在本发明的自刷新装置中，烧录执行模块中的部分内容和Programming Routine是由外界工具传送给自刷新执行模块的，这样做的目的在于节约代码大小，节约资源。同时，Rountine由于和硬件相关性较强，不同的ECU使用的Rountine也不同，这样做能有助于自刷新装置与ECU硬件进一步剥离开，降低与硬件的耦合程度。

因本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管业已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (20)

1.一种用于汽车电子控制器的自刷新装置，其特征在于，包括：

初始化模块，其对所述电子控制器中的数据进行完整性检查；

诊断模块，其与外部工具进行通信，以获得自刷新所需的数据；

烧录模块，对所述电子控制器的存储器进行烧录，以刷新所述自动控制器中的数据；

自刷新执行模块，其根据所述完整性检查的结果，根据经由所述诊断模块所获取的数据利用所述烧录模块对所述电子控制器进行刷新。

2.如权利要求1所述的自刷新装置，其特征在于，当所述初始化模块中的完整性检查为否定时，所述初始化模块告知所述自刷新执行模块进行刷新；当所述完整性检查为肯定时，所述自刷新执行模块监视来自所述控制器的刷新请求，以响应所述刷新请求而进行自刷新。

3.如权利要求1所述的自刷新装置，其特征在于，所述自刷新执行模块与所述数据处于所述电子控制器的存储器上不同的位置。

4.如权利要求2所述的自刷新装置，其特征在于，所述完整性检查包括检查应用程序和标定数据的完整性。

5.如权利要求4所述的自刷新装置，其特征在于，所述应用程序和标定数据的完整性包括校验所述电子控制器中与前一次烧录相关的第一校验和当前数据的第二校验和。

6.如权利要求2所述的自刷新装置，其特征在于，所述完整性检查包括检查应用程序和标定数据的烧录是否完整。

7.如权利要求6所述的自刷新装置，其特征在于，所述烧录是否完整包括校验数据是否存在的存在标识。

8.如权利要求2所述的自刷新装置，其特征在于，所述诊断模块通过汽车总线与所述外界工具通信，以获得所述自刷新所需的刷新内容和控制流程的命令，并反馈所述自刷新的结果。

9.如权利要求2所述的自刷新装置，其特征在于，所述烧录模块在进行烧录之前，首先擦除所述应用程序和标定数据的存在标识，并且在所述烧录完成之后，再设置所述存在标识。

10.如权利要求2所述的自刷新装置，其特征在于，所述烧录模块在进行烧录之前，首先检查所述电子控制器的随机存储器的完整性。

11.一种用于汽车电子控制器的自刷新方法，其特征在于，包括：

a)对所述电子控制器中的数据进行完整性检查；

b)与外部工具进行通信，以获得自刷新所需的数据；

c)根据所述完整性检查的结果，根据所述从外部工具获得的数据利用所述烧录模块对所述电子控制器进行自刷新。

12.如权利要求11所述的自刷新方法，其特征在于，步骤a)中，当所述初始化模块中的完整性检查为否定时，则进行步骤b)；当所述完整性检查为肯定时，则等待来自所述控制器的刷新请求，再进行步骤b)。

13.如权利要求11所述的自刷新方法，其特征在于，当所述自刷新发生错误时，可重新进行步骤a)～c)以使得再次进行自刷新。

14.如权利要求12所述的自刷新方法，其特征在于，所述完整性检查包括检查应用程序和标定数据的完整性。

15.如权利要求14所述的自刷新方法，其特征在于，所述应用程序和标定数据的完整性包括校验所述电子控制器中与前一次烧录相关的第一校验和当前数据的第二校验和。

16.如权利要求12所述的自刷新方法，其特征在于，所述完整性检查包括检查应用程序和标定数据的烧录是否完整。

17.如权利要求16述的自刷新方法，其特征在于，所述烧录是否完整包括校验数据是否存在的存在标识。

18.如权利要求12所述的自刷新方法，其特征在于，步骤b)中，通过汽车总线与所述外界工具通信，以获得所述自刷新所需的刷新内容和控制流程的命令，并反馈所述自刷新的结果。

19.如权利要求12所述的自刷新方法，其特征在于，在进行烧录之前，首先擦除所述应用程序和标定数据的存在标识，并且在所述烧录完成之后，再设置所述存在标识。

20.如权利要求12所述的自刷新方法，其特征在于，在进行烧录之前，首先检查所述电子控制器的随机存储器的完整性。

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