CN102736586A - 一种纯电动汽车的整车控制器及系统引导方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纯电动汽车的整车控制器，包括主引导系统和一套应用程序，所述的主引导系统引导所述的应用程序；还包括备份引导系统。在所述的Flash中所述的备份引导系统、主引导系统和所有的应用程序依次存储。本发明采用双引导的架构，两个引导系统都具有软件刷新功能，克服了主引导系统刷新失败后拆卸控制器的麻烦，由于备份引导系统只能通过BDM刷新，因此即使主引导系统和应用程序刷新失败，也能保证备份引导系统的代码不被破坏，能建立与上位机的正常通讯。若刷新过程失败，只需重新进行刷新步骤就能刷新成功，不需要拆卸控制器，方便快捷，不损伤控制器。
Description
技术领域
本发明涉及纯电动汽车的整车控制器，特别涉及整车控制器的引导系统和应用程序以及系统引导方法。
背景技术
纯电动车整车控制器相当于汽车的大脑，纯电动汽车整车控制器软件开发过程中，经常需要做软件代码的修改、控制模型的更新等，从而造成整车控制器的软件经常需要重新刷写。
目前的整车控制器软件是由一个引导系统(Boot)和一些应用程序(App)代码组成。引导系统Boot具有引导应用程序App以及软件刷新的功能，能与上位机通讯更新App或引导系统自身软件。常用的刷新方法是通过BDM(Background Debugging Mode背景调试模式)接口刷入新的引导系统程序，然后将控制器装上外壳，以后的软件更新操作都是上位机通过PCAN、INCA或者刷新工具与整车控制器进行CAN通讯完成。这就要求具有刷新功能的引导系统必须是完整的，一旦引导系统被破坏，则不能与上位机建立通讯，只有用BDM重新刷新Boot程序。为了满足控制器密封性的要求，硬件设计将BDM接口设计到汽车整车控制器外壳内部。因此已装上外壳的整车控制器，若出现Boot软件更新失败，则必须拆开整车控制器外壳，才能重新用BDM接口刷新Boot。若已装上车的整车控制器引导系统本身的Boot刷新失败，拆整车控制器就更加困难，因此相当费时费力，效率低下。并且整车控制器若经常拆卸，势必影响控制器的密封性、接插件的可靠性等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不拆整车控制器外壳而能对引导系统进行刷新的整车控制器。
本发明为了完成其发明目的而采用的技术方案是：一种纯电动汽车的整车控制器，包括主引导系统和一套应用程序，所述的主引导系统引导所述的应用程序；还包括备份引导系统；所述的备份系统采用背景调试模式接口刷入，通过带有CAN接口的诊断线和整车相连，所述的备份引导系统对主引导系统完整性检测，若发现主引导系统完整，则跳转到主引导系统中一固定地址，开始执行主引导系统的程序；若检测发现主引导系统的完整性已被破坏，则继续执行备份引导系统代码，实现芯片RAM检测以判断芯片RAM是否损坏，若RAM检测发现RAM损坏，控制器自动复位；若RAM检测等正确完成，则执行后面的代码等待与上位机建立通讯，以完成主引导系统刷新；所述的主引导系统刷新完成，所述的整车控制器复位，执行主引导系统。
进一步的，上述的纯电动汽车的整车控制器中：所述的备份引导系统、主引导系统和所有的应用程序放置到不同的Flash区域。
进一步的，上述的纯电动汽车的整车控制器中：在所述的Flash中所述的备份引导系统、主引导系统和所有的应用程序依次存储。
本发明还提供了一种整车控制器的系统引导方法，所述的整车控制器的系统包括主引导系统和一整套应用程序，还包括有备份引导系统，整车控制器上电后，其引导过程包括以下步骤：
步骤A、程序自动运行备份引导系统；
步骤B、备份引导系统检测主引导系统是否完整，若主引导系统完整，则跳转到主引导系统中执行，否则，转向步骤C；
步骤C、继续运行备份引导系统，并对主引导系统进行刷新；
步骤D、完成对主引导系统进行刷新以后，对整车控制器进行复位，转向步骤A。
进一步的，上述的电动汽车整车控制器的系统引导方法中：所述的步骤C中，继续运行备份引导系统包括以下分步骤：
步骤C1、对整车控制器的RAM检测，判断芯片RAM是否损坏，若RAM检测发现RAM损坏，整车控制器自动复位；若RAM检测没有损坏，则执行后面的代码等待与上位机建立通讯，以完成主Boot刷新。
进一步的，上述的电动汽车整车控制器的系统引导方法中：所述的步骤B中，主引导系统中执行以下分步骤：
步骤B1、对RAM进行检测，若发现RAM损坏，控制器自动复位；若RAM检测正确完成，则转向步骤B2；
步骤B2、实现对应用程序的完整性检测以及项目一致性进行检测，若检测通过，则跳转到应用程序中一固定地址开始执行应用程序；若检测失败，则转向步骤B3；
步骤B3、继续执行主引导系统后面的代码等待与上位机建立通讯，以完成应用程序刷新；
步骤B4、应用程序刷新完成，控制器复位。
进一步的，上述的电动汽车整车控制器的系统引导方法中：所述的步骤B2中，执行应用程序包括以下步骤：实现外设初始化、子程序调用、与其他控制器通讯实现数据交换、故障诊断与存储、标定、输出控制、FLASH检测。
本发明采用双引导系统的架构，两个引导系统都具有软件刷新功能，克服了主引导系统刷新失败后拆卸控制器的麻烦。用BDM接口刷入备份引导系统，然后将控制器装上外壳，通过带有CAN接口的诊断线和整车相连，则可直接通过CAN通讯更新控制器的主引导系统和应用程序。由于备份引导系统只能通过BDM刷新，因此即使主引导系统和应用程序刷新失败，也能保证备份引导系统的代码不被破坏，能建立与上位机的正常通讯。若刷新过程失败，只需重新进行刷新步骤就能刷新成功，不需要拆卸控制器，方便快捷，不损伤控制器。
下面通过结合具体实施例与附图对本发明的技术方案进行较为详细的描述。
附图说明
图1为本发明中整车控制器的Flash分布图。
图2为本发明实施例1流程图。
图3为本发明实施例1备份引导系统流程图。
图4为本发明实施例1主引导系统流程图。
图5为本发明实施例1应用程序流程图。
具体实施方式
实施例1：本实施例对纯电动汽车整车控制器的刷新进行了优化，采用了双引导系统架构，一个为备份引导系统和一个主引导系统。本实施例涉及到的纯电动汽车整车控制器采用Fresscale 32位芯片（如Mpc5607b）做为主控芯片。将主引导系统、备份引导系统和应用程序放置到不同的Flash区域，如图1所示。备份Boot放置到地址0x000000到地址A，主Boot放置到地址A到地址B，App放置到地址B到C，C后的空间暂时未用。控制器上电后，程序自动运行到备份Boot，备份Boot检测主Boot是否完整，若主Boot完整，则跳转到主Boot中执行，若主Boot不完整则仍在备份Boot中运行，等待刷新主Boot。其程序流程图如图2所示。
控制器上电后，程序自动运行到备份Boot。备份Boot中实现对主Boot完整性检测，若发现主Boot完整，则跳转到主Boot中一固定地址，开始执行主Boot的程序；若检测发现主Boot的完整性已被破坏，则继续执行备份Boot代码，实现芯片RAM检测以判断芯片RAM是否损坏等操作，若RAM检测发现RAM损坏，控制器自动复位；若RAM检测等正确完成，则执行后面的代码等待与上位机建立通讯，以完成主Boot刷新。主Boot刷新完成，控制器复位，则能检测到完整的主Boot，从而执行主Boot的程序。其流程图如图3所示。备份Boot只能用BDM接口刷新。上面固定地址是指主boot区域的一个flash地址，该地址存放的内容是主boot开始运行的代码，跳转到这个地址后，就可以运行主boot的代码了。
主Boot中实现RAM检测等操作，若RAM检测发现RAM损坏，控制器自动复位；若RAM检测等正确完成，则继续执行，实现对App完整性检测以及项目一致性检测，若检测通过，则跳转到App中一固定地址开始执行App的程序；若检测失败，则继续执行主Boot后面的代码等待与上位机建立通讯，以完成App刷新。App刷新完成，控制器复位，若能检测到完整的主Boot和App，则能通过主Boot的启动引导，从而运行App的程序。其流程图如图4所示。
App中实现外设初始化、子程序调用、与其他控制器通讯实现数据交换、故障诊断与存储、标定、输出控制、FLASH检测以判断App代码是否被破坏等操作。App检测到FLASH中代码被破坏时，会进入主Boot等待App刷新操作。另外，上位机若发出刷新App或主Boot的请求，App会进行安全验证等一系列步骤，若都正确完成，则跳转到主Boot执行主Boot的程序，实现对App或主Boot的刷新，刷新完成后，控制器复位。其流程图如图5所示。
Claims (7)
1.一种纯电动汽车的整车控制器，包括主引导系统和一套应用程序，所述的主引导系统引导所述的应用程序；其特征在于：还包括备份引导系统；所述的备份系统采用背景调试模式接口刷入，通过带有CAN接口的诊断线和整车相连，所述的备份引导系统对主引导系统完整性检测，若发现主引导系统完整，则跳转到主引导系统中一固定地址，开始执行主引导系统的程序；若检测发现主引导系统的完整性已被破坏，则继续执行备份引导系统代码，实现芯片RAM检测以判断芯片RAM是否损坏，若RAM检测发现RAM损坏，控制器自动复位；若RAM检测等正确完成，则执行后面的代码等待与上位机建立通讯，以完成主引导系统刷新；所述的主引导系统刷新完成，所述的整车控制器复位，执行主引导系统。
2.根据权利要求1所述的纯电动汽车的整车控制器，其特征在于：所述的备份引导系统、主引导系统和所有的应用程序放置到不同的Flash区域。
3.根据权利要求2所述的纯电动汽车的整车控制器，其特征在于：在所述的Flash中所述的备份引导系统、主引导系统和所有的应用程序依次存储。
4.一种电动汽车整车控制器的系统引导方法，所述的整车控制器的系统包括主引导系统和一整套应用程序，其特征在于：还包括有备份引导系统，整车控制器上电后，其引导过程包括以下步骤：
步骤A、程序自动运行备份引导系统；
步骤B、备份引导系统检测主引导系统是否完整，若主引导系统完整，则跳转到主引导系统中执行，否则，转向步骤C；
步骤C、继续运行备份引导系统，并对主引导系统进行刷新；
步骤D、完成对主引导系统进行刷新以后，对整车控制器进行复位，转向步骤A。
5.根据权利要求4所述的电动汽车整车控制器的系统引导方法，其特征在于：所述的步骤C中，继续运行备份引导系统包括以下分步骤：
步骤C1、对整车控制器的RAM检测，判断芯片RAM是否损坏，若RAM检测发现RAM损坏，整车控制器自动复位；若RAM检测没有损坏，则执行后面的代码等待与上位机建立通讯，以完成主引导系统刷新。
6.根据权利要求4所述的电动汽车整车控制器的系统引导方法，其特征在于：所述的步骤B中，主引导系统中执行以下分步骤：
步骤B1、对RAM进行检测，若发现RAM损坏，控制器自动复位；若RAM检测正确完成，则转向步骤B2；
步骤B2、实现对应用程序的完整性检测以及项目一致性进行检测，若检测通过，则跳转到应用程序中一固定地址开始执行应用程序；若检测失败，则转向步骤B3；
步骤B3、继续执行主引导系统后面的代码等待与上位机建立通讯，以完成应用程序刷新；
步骤B4、应用程序刷新完成，控制器复位。
7.根据权利要求4所述的电动汽车整车控制器的系统引导方法，其特征在于：所述的步骤B2中，执行应用程序包括以下步骤：实现外设初始化、子程序调用、与其他控制器通讯实现数据交换、故障诊断与存储、标定、输出控制、FLASH检测。
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