CN106339328A - 共享存储器体系结构自动更新器 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及共享存储器体系结构自动更新器。更新引导加载程序的方法包括含与有共享存储器体系结构的非易失性存储器通信的中央处理单元的从控制器。共享存储器体系结构包括含应用代码的非易失性应用存储块和含启动从控制器的引导加载程序代码的非易失性启动器存储块。方法包括将已更新代码存储到非易失性存储器的应用存储块。已更新代码包括含应用功能的应用代码的第一代码部分、含已更新引导更新程序代码的第二代码部分和含已更新引导加载程序的图像代码的第三代码部分。从控制器接收更新非易失性启动器存储块中的引导加载程序代码的指示并执行应用存储块中的引导更新程序以根据已更新引导加载程序的图像代码更新启动器存储块中的引导加载程序。
Description
相关申请的交叉引用
本申请涉及共同拥有的2010年6月9日提交的标题为“Method and System ofUpdating Shared Memory Architecture”的美国申请号12/796,774和2013年6月19日提交的标题为“Shared Memory Architecture”的美国申请号13/921452；这两个申请的公开通过引用被全部并入本文。
技术领域
本发明涉及共享存储器体系结构，其中代码或足以支持共享功能的其它数据被存储到共享存储块。
背景
软件代码，例如用于支持由中央处理单元(CPU)执行的功能的类型，一般被写入以执行特定的操作。与一个软件相关的代码可能不能与为另一个软件写的代码一起使用。当存储器被分派存储用于多个软件的代码的任务时，每个软件的代码必须完全存储到存储器。在两个或多个软件便于相同或相似功能的执行的情况下，存储空间被分配以存储用于两个或多个软件中的每个的相应代码。这在存储重复的代码以用于相同或相似的功能时就产生了冗余。
现有技术提供了用于减小重复代码的数量的各种解决方案。例如，美国申请号12/796,774和美国申请号13/921452通过提供共享存储器体系结构而提供了针对重复代码的出现的解决方案。虽然一些现有技术解决方案执行顺利，但是依然存在对关于使用共享存储器体系结构来更新在电子控制单元中的引导加载程序(bootloader)的有效方法的需要。
概述
本发明通过在至少一个实施方式中提供更新包括从控制器的引导加载程序的方法解决了现有技术中的一个或多个问题。从控制器包括与具有共享存储器体系结构的非易失性存储器通信的中央处理单元。共享存储器体系结构包括具有应用代码的非易失性应用存储块和具有用于启动从控制器的引导加载程序代码的非易失性启动器存储块。该方法包括将已更新代码存储到非易失性存储器的应用存储块的步骤。已更新代码包括具有应用功能的应用代码的第一代码部分、具有已更新的引导更新程序(bootupdater)代码的第二代码部分和具有已更新的引导加载程序的图像代码的第三代码部分。从控制器接收更新存储在非易失性启动器存储块中的引导加载程序代码的指示，并然后执行存储在应用存储块中的引导更新程序以根据已更新的引导加载程序的图像代码更新存储在启动器存储块中的引导加载程序。
在另一实施方式中，提供了具有共享存储器体系结构的控制系统。控制系统包括主控制器和从控制器。主控制器具有第一中央处理单元和第一存储器。从控制器具有第二中央处理单元和第二存储器。从控制器与主控制器通信。典型地，第二存储器包括具有启动器存储块、共享存储块和应用存储块的非易失性存储器，启动器存储块具有在其中编码的引导加载程序代码，而共享存储块具有在其上编码的共享代码。应用存储块包括具有应用功能的应用代码的第一代码部分、具有已更新的引导更新程序代码的第二代码部分和具有已更新的引导加载程序的图像代码的第三代码部分。第二中央处理单元配置成接收更新存储在启动器存储块中的引导加载程序代码，并执行存储在应用存储块中的引导更新程序代码以根据已更新的引导加载程序的图像代码更新存储在启动器存储块中的引导加载程序。
附图的简要说明
图1提供实现引导加载程序更新过程的控制系统的示意图；
图2是示出更新在电子控制单元中的引导加载程序的方法的示意性流程图；
图3提供具有适合于电池管理系统应用的共享存储器体系结构的控制系统的示意图；以及
图4提供具有适用于主体中央模块的共享存储器体系结构的控制系统的示意图。
详细描述
现在将详细参考构成发明人目前已知的实施发明的最佳模式的本发明的目前优选的组成、实施方式和方法。附图不一定按比例。然而，应理解，所公开的实施方式仅仅是可体现在各种且可选的形式中的本发明的示例。因此，本文公开的特定细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为本发明的任何方面的代表性基础和/或作为用于教导本领域中的技术人员多方面地使用本发明的代表性基础。
除了在例子中以外或在否则明确指示的场合，指示材料的数量或反应和/或使用的条件的在本说明书中的所有数值量在描述本发明的最宽范围时应被理解为由词“大约”来修饰。在所规定的数值限制内的实践通常是优选的。此外，除非明确相反地规定，首字母缩写词或其它缩写的第一定义适用于同一缩写的在本文的所有随后使用，并加以必要的变更适用于最初定义的缩写的正常语法变化；以及除非明确相反地规定，特性的测量由与之前或之后对同一特性提到的相同的技术确定。
还应理解，本发明不限于下面所述的特定实施方式和方法，因为特定的部件和/或条件当然可改变。此外，本文使用的术语仅用于描述本发明的特定实施方式的目的且并无论如何并没有被规定为限制性的。
参考图1，提供了使用共享存储器体系结构的控制器系统的示意图。控制器系统10包括子系统控制单元12和一个或多个可选的子系统控制单元14、16。应认识到，控制器系统10可实质上包括任何数量的子系统控制单元。子系统控制单元12、14、16是电子控制单元(ECU)。在变形中，子系统控制单元的操作、更新、交互作用和控制可以根据由主控制器20发出的指令使用通过系统总线18传送的通信来被指引，主控制器20可以是系统主控制器或诊断测试器。在改进中，控制器系统10是车辆控制系统。这样的车辆控制系统被包括在车辆(未示出)内并具有由一个或多个车辆子系统控制器12、14、16控制的多个车辆子系统(未示出)。这样的控制系统的例子包括但不限于车辆信息娱乐、安全(被动进入、远程无钥匙进入等)、照明、加热和空气调节和发动机控制子系统。
控制单元12详细描述共享存储器体系结构的实现，且特别是用于更新引导加载程序的过程。在美国公布的申请2011/0307669和2011/0307667中描述了可在本发明中使用的共享存储器体系结构的详细描述；这些申请的全部公开通过引用被并入本文。应认识到，一个或多个可选的控制单元也可实现这样的共享存储器体系结构。
子系统控制器12包括通过子系统总线28与一个或多个从控制器26、26’通信的主控制器24。主控制器24和从控制器26中的每个包括中央处理单元(CPU)和计算机存储器。在改进中，从控制器和主控制器都是独立的包括微处理器的微控制器。特别是，从控制器26、26’包括与存储器30通信的CPU 28。存储器30包括非易失性存储器32和易失性存储器34。在共享存储器体系结构中，非易失性存储器32包括启动器存储块36、共享存储块38和应用存储块40，如在美国公布的申请2011/0307669和2011/0307667中所述。启动器存储块36存储与启动器相关的代码。如在本文使用的术语“代码”包括二进制代码(即二进制)或可由CPU执行的计算机指令的序列的任何表示。启动器可配置成便于控制器的启动和/或初始化，例如但不限于加载驱动器44，和/或以其它方式便于为了使应用执行其期望操作所需的操作。在改进中，启动器可操作来调用共享功能，调用启动器专有功能并调用应用回调功能。启动器存储块42具有在其中编码(即存储在其中的)的引导加载程序代码。一般，引导加载程序是当从控制器26、26’被启动或重新引导时所执行的软件的第一个软件或第一批软件中的一个。通常，主控制器24包括CPU 46和存储器48。在改进中，存储器48包括如关于从控制器26描述的易失性和非易失性存储器。在一些变形中，从控制器26’的应用(包括启动器)的更新经由主控制器24而发生，因为从控制器26不是直接从系统总线18可访问的。因此，本发明的实施方式提供用于更新从控制器25的共享存储器体系结构和特别是从控制器26的引导加载程序的方法。共享存储块38具有在其中编码的代码，该代码由在包括启动器的从控制器26上执行的应用共享。
应用存储块40存储与操作来执行与子系统控制器12相关的各种功能的应用相关的代码。CPU 28可配置成根据从存储器30读取的指令来执行操作，例如以便于与启动器和应用相关的操作。CPU 28还可配置成便于将代码写到存储器30，例如以支持下面更详细描述的一些操作。CPU 28显示为可选地与驱动器32交互作用，驱动器32用于与由控制器12监控或控制的硬件部件(包括支持通过系统总线18与可选的控制器14、16的通信所需的硬件部件)交互作用。例如，子系统控制器12可以是包括主控制器的电池监控系统(BMS)的部件。在本申请中，从控制器具有用于测量车辆电池(例如高电压(HV)电池)的电流和电压的应用。
应认识到，常常必须周期性地更新具有共享存储块38的存储器30的非易失性存储器32。而且，控制器12、14、16可能需要操作其它控制器12、14、16和/或通过通信总线18和/或无线地与其它控制器12、14、16通信。一般，子系统控制器，例如控制器12，可操作来执行多个系统相关任务。标题为“Battery Monitoring System”的美国专利申请号12/486,847描述了一个这样的BMS，该申请的公开内容由此通过引用被全部并入。
如上面阐述的，控制器12可包括可具有随机存取存储器(RAM)块40的易失性存储块40。与非易失性存储器34不同，每当控制器26被重置或电力被失去时，易失性存储器28擦除任何被存储的代码。如下所述，易失性存储器28可被装有特别支持与启动器和应用相关的功能的软件代码，如在美国公布的申请2011/0307669和2011/0307667中所阐述。
可根据存储在共享存储块38中的通信代码来指引和/或执行在控制器12和一个或多个其它控制器14、16之间实现的通信。通信代码可存储在共享存储块38中并在执行通信相关的操作时由启动器和应用使用(可选地，共享存储器38可由在从控制器上操作的其它应用和/或特征使用)。如果支持通信所需的通信代码的量稍微更大，则共享存储器38的使用可以是有益的。与存储启动器和应用中的每个的单独组的通信代码相反，共享通信代码的能力可减小支持启动器、应用和其它通信相关元件所需的通信代码的总量，如在美国公布的申请2011/0307669和2011/0307667中阐述的。
参考图1和2，提供了用于使用共享存储器体系结构来更新在控制系统中的引导加载程序的方法。图2是示出用于更新在从控制器26中的引导加载程序的方法的示意性流程图。在步骤a)中，已更新代码50被写到非易失性存储器30的应用存储块40。已更新代码50包括具有应用功能的应用代码的第一代码部分、具有已更新的引导更新程序代码的第二代码部分和具有已更新的引导加载程序的图像代码的第三代码部分。在步骤b)中，从控制器16接收更新存储在非易失性启动器存储块34中的引导加载程序代码54的指示，并然后执行存储在应用存储块40中的引导更新程序以根据已更新的引导加载程序的图像代码更新存储在启动器存储块34中的引导加载程序。在变形中，这个更新通过主控制器20而发生，特别是在从控制器26是从系统总线18不可访问的配置中。更新引导加载程序代码的指示可出现在启动时，此时具有针对存储在应用存储块中的、比存储在启动器存储块中的引导加载程序代码更加新的已更新的引导加载程序代码的图像。
参考图3，提供了具有适用于电池管理系统应用的共享存储器体系结构的控制系统的示意图。在这个例子中，高电压接线盒52测量通过分流器54的HV电池电流。接线盒52还测量在HV电池56中和在HV DC链路的端子中的电压，所述端子为HV电力网60的正侧和负侧。由于HV，模块需要测量电路的隔离。接线盒52具有用于通过车辆总线通信收发机64与车辆通信的一个主微控制器62，车辆总线通信收发机64与车辆接口66通信。微控制器62由电源68供电。微控制器62控制从控制器70和72以用于测量并处理所提到的变量。由于安全原因而使用两个微控制器(冗余)。因为微控制器70和72是微控制器62的从设备，它们被隐藏到车辆的其余部分(或换句话说，没有网络标识符)且不能直接(物理地或通过车辆通信总线)被编程。上面所述的引导更新程序允许通过主微控制器62对从微控制器70和72重新编程。
参考图4，提供了具有适用于主体中央模块的共享存储器体系结构的控制系统的示意图。主体中央模块80是控制负载82、84(例如灯、刮水器、电机等)、读取在汽车中的各种开关86并监控用于汽车访问的天线90的模块。输入端92、94和输出端96、98用于这些功能。主体中央模块80还使用与车辆接口108通信的车辆总线通信收发机100-106起关于通信总线的在车辆中的主要网关的作用。主体中央模块80包括主微控制器112以执行这些功能。在一些实现中，为了减小当汽车停放时的功率消耗，主体中央模块80包括具有比主微控制器112更少的功率消耗和功能的较小微控制器114。当车辆被停放时，小微控制器114关断主微控制器112并监控天线或总线活动。当在天线90中的或在车辆总线中的活动被检测到时，在主控制器112的电源116上的小微控制器开关然后接管车辆控制。一般，微控制器114是主微控制器112的从设备。因此，微控制器114隐藏到车辆的其余部分(或换句话说，没有网络标识符)，且不能直接使用编程工具进行编程。因此，上面所述的引导更新程序允许通过主微控制器112对从微控制器114重新编程。
虽然上面描述了示例性实施方式，并非指这些实施方式描述了本发明的所有可能的形式。而是，在说明书中使用的词句是描述性的词句而不是限制性的词句，且应理解的是，可做出各种变化而不偏离本发明的精神和范围。此外，各种实现实施方式的特征可组合以形成本发明的另外的实施方式。
Claims (18)
1.一种更新在从控制器中的引导加载程序的方法，所述从控制器包括与具有共享存储器体系结构的非易失性存储器通信的中央处理单元，所述共享存储器体系结构包括具有应用代码的非易失性应用存储块和具有用于启动所述从控制器的引导加载程序代码的非易失性启动器存储块：
将已更新的代码存储到所述非易失性存储器的应用存储块，所述已更新的代码包括具有关于应用功能的应用代码的第一代码部分、具有已更新的引导更新程序代码的第二代码部分和具有已更新的引导加载程序的图像代码的第三代码部分；
接收更新存储在所述非易失性启动器存储块中的所述引导加载程序代码的指示；以及
执行存储在所述应用存储块中的所述引导更新程序以根据已更新的引导加载程序的图像代码更新存储在启动器存储块中的所述引导加载程序。
2.如权利要求1所述的方法，还包括将关于至少一个共享功能的共享代码存储到所述非易失性存储器的共享存储块。
3.如权利要求1所述的方法，其中更新所述引导加载程序代码的所述指示出现在启动时，此时具有针对存储在所述应用存储块中的、比存储在所述启动器存储块中的所述引导加载程序代码更加新的已更新的引导加载程序代码的图像。
4.如权利要求1所述的方法，其中更新所述引导加载程序代码的所述指示出现在所述从控制器接收到更新存储在启动器存储块中的所述引导加载程序的指令时。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述从控制器与主控制器通信。
6.如权利要求4所述的方法，其中所述启动器存储块还包括能够操作来调用共享功能、调用启动器专有功能并调用应用回调功能的代码。
7.如权利要求5所述的方法，其中所述从控制器是包括所述主控制器的电池管理系统(BMS)的部件，所述从控制器具有用于测量车辆电池的电流和电压的应用，所述车辆电池包括HV电池。
8.如权利要求5所述的方法，其中所述从控制器是主体控制模块，所述主体控制模块是控制从由灯、刮水器、电机、接收机、发射机及其组合组成的组中选择的负载的模块。
9.如权利要求5所述的方法，其中所述从控制器和所述主控制器各自是包括微处理器的独立微控制器。
10.如权利要求5所述的方法，其中至少一个额外的从控制器与所述主控制器通信。
11.一种具有共享存储器体系结构的控制系统，所述控制系统包括：
主控制器，其具有第一中央处理单元和第一存储器；
从控制器，其具有第二中央处理单元和第二存储器，所述从控制器与所述主控制器通信，所述第二存储器包括非易失性存储器，所述非易失性存储器具有：
启动器存储块，其具有在其中编码的引导加载程序代码；
共享存储块，其具有在其上编码的共享代码；以及
应用存储块，其含有具有关于应用功能的应用代码的第一代码部分、具有已更新的引导更新程序代码的第二代码部分和具有关于已更新的引导加载程序的图像代码的第三代码部分，所述第二中央处理单元配置成接收更新存储在所述启动器存储块中的所述引导加载程序代码的指示，并执行存储在所述应用存储块中的所述引导更新程序代码以根据已更新的引导加载程序的图像代码更新存储在所述启动器存储块中的引导加载程序。
12.如权利要求11所述的控制系统，其中更新所述引导加载程序代码的所述指示出现在启动时，此时具有针对存储在所述应用存储块中的、比存储在所述启动器存储块中的所述引导加载程序代码更加新的已更新的引导加载程序代码的图像。
13.如权利要求11所述的控制系统，其中更新所述引导加载程序代码的所述指示出现在所述从控制器接收到更新存储在启动器存储块中的所述引导加载程序的指令时。
14.如权利要求11所述的控制系统，其中所述启动器存储块还包括能够操作来调用共享功能、调用启动器专有功能及调用应用回调功能的代码。
15.如权利要求11所述的控制系统，其中所述从控制器是包括所述主控制器的电池管理系统(BMS)的部件，所述从控制器具有用于测量车辆电池的电流和电压的应用，所述车辆电池包括包括高电压电池。
16.如权利要求11所述的控制系统，其中所述从控制器是主体控制模块，所述主体控制模块是控制从由灯、刮水器、电机、接收机、发射机及其组合组成的组中选择的负载的模块。
17.如权利要求11所述的控制系统，其中所述从控制器和所述主控制器各自是包括微处理器的独立微控制器。
18.如权利要求11所述的控制系统，还包括与所述主控制器通信的至少一个额外的从控制器。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170118 |