CN108920168A - 支持多个同类ECU同时升级且具防程序不匹配功能的Bootloader方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种支持多个同类ECU同时升级且具防程序不匹配功能的Bootloader方法，对ECU升级App程序时，先在上位机软件选择好指定的ECU，发送App程序升级请求标志给ECU，满足条件的ECU接收到请求之后，向上位机软件发送ECU类型广播地址及ECU私有地址，上位机软件在加载烧写文件时，根据接收到的ECU类型广播地址，在烧写文件中查找相应的特征码，根据相应的特征码的匹配情况，来决定上位机软件是否将烧写文件的数据发送给ECU进行App程序升级。本发明方法，简单可行，操作方便快捷，程序留有跳转到App程序升级的备用入口，即使旧的App程序完全不可用，也可以将新的App程序升级到ECU，可靠性高，且直接对烧写文件和在线ECU进行匹配性校验，防止程序与ECU不匹配的情况发生。

Description

支持多个同类ECU同时升级且具防程序不匹配功能的 Bootloader方法

技术领域

本发明涉及一种ECU升级方法，特别涉及一种支持多个同类ECU同时升级且具防程序不匹配功能的Bootloader方法。

背景技术

在汽车电子控制单元ECU的开发、调试与后期维护的过程中，需要不同频次的对ECU的程序进行升级。传统的升级方法主要是利用芯片的专用烧写器或仿真器，通过板上的仿真调试接口进行升级，然而ECU安装到某一个子系统或者整车之后，ECU已被防护和结构部件层层包裹，若再将ECU拆解出来升级App程序，不仅费时费力，而且在反复拆装的过程中，还可能增加一些不必要的安全风险。

针对同类型的多个ECU升级程序的情况，比如分布式BMS中的电池采样单元BSU，根据系统大小，一般一个系统中具有几个到十几个BSU，传统的方法需要一个一个单独升级，这样的做法比较费时，而且有时候还会由于人为操作不当等原因，在通过Bootloader对同一个通信网络中的多种ECU分别进行程序升级时，可能发生将这种ECU的程序烧写到另外一种ECU里面，出现张冠李戴的情况，从而导致系统不能正常工作，严重时系统可能出现意外的损伤。

发明内容

本发明旨在提供一种简单可行、安全稳定、操作方便快捷的支持多个同类ECU同时升级且具防程序不匹配功能的Bootloader方法。

本发明通过以下方案实现：

一种支持多个同类ECU同时升级且具防程序不匹配功能的Bootloader方法，按以下步骤进行：

S1：系统上电复位，ECU进入Bootloader启动加载程序并ECU初始化，包括初始化时钟模块、IO模块、通信模块和存储器模块，建立存储空间映射，之后从IO模块或公共EEPROM存储器中获取ECU私有地址和ECU类型广播地址；存储空间包括寄存器、EEPROM存储器区、RAM存储器区和ROM存储器区，EEPROM存储器区包括公共EEPROM存储器和App EEPROM存储器；RAM存储器区包括App数据存储器和Bootloader数据存储器；ROM存储器区包括三个App程序存储器、ECU特征码组存储区、App中断向量表重映射区、App程序程序入口地址、Bootloader程序存储器和复位中断向量表；

S2：读取公共EEPROM存储器中的相关标志，判断是否有App程序升级请求标志，若是，则执行步骤S6，否则执行步骤S3；

S3：等待时间T，在该时间T内判断是否收到来自上位机软件的App程序升级请求标志，若是，则执行步骤S6，否则执行步骤S4；ECU将接收到的来自上位机软件的App程序升级请求标志存储在Bootloader数据存储器中；

S4：判断ECU内是否存在App程序，若是，则执行步骤S5，否则执行骤S6；

S5：跳转到App入口函数，执行App初始化程序，并向上位机软件发送App软件版本信息，之后循环执行App主程序；在循环执行App主程序过程中，若收到来自上位机软件的App程序升级请求，则跳转执行步骤S7；

S6：ECU向上位机软件发送请求应答信息，请求应答信息包括ECU私有地址和ECU类型广播地址，上位机软件接收到请求应答信息后，上位机软件开始App程序升级并将新的App程序发送给相对应的ECU，ECU判断App程序升级是否成功，若是，则提示升级成功，清除App程序升级请求标志，否则提示错误类型，软件复位，重新进入Bootloader启动加载程序。本发明中，App程序升级成功即视为ECU升级成功；

S7：ECU根据当前系统状态判断是否允许对App程序进行升级，若是，则在公共EEPROM存储器中设置App程序升级请求标志，之后软件复位，重新进入Bootloader启动加载程序，否则仍循环执行App主程序。

所述步骤S6中，上位机软件开始App程序升级并将新的App程序发送给相对应的ECU的具体步骤为：(1)上位机软件擦除ECU中旧的App，若旧的App擦除成功，则在上位机软件中选择烧写文件，否则重新擦除ECU中旧的App；(2)上位机软件根据接收到的ECU类型广播地址，在烧写文件中查找相应的特征码，若没有找到相应的特征码或者找到的特征码与ECU类型广播地址不匹配，则给出相应的提示，并禁止App程序升级；若找到相应的特征码且相应的特征码与ECU类型广播地址相匹配，则上位机软件以行为单位将烧写文件中的数据发送给相对应的ECU；(3)ECU对接收到的每行数据进行校验，校验通过后将其写入App程序存储器中。ECU与上位机软件之间的数据传输，可通过CAN通信、TCP/IP等方式实现。在ECU将上位机软件发送的烧写文件的数据写入App程序存储器中时，会根据烧写文件的数据大小选择相应的App程序存储器，如果一个App程序存储器的空间不够，则在存满一个App程序存储器后，再将剩余的数据依次存在另一个App程序存储器中，直至数据存储完。

进一步地，ECU内App程序升级成功的判断标准为：ECU接收到的所有数据都通过校验且正确的写入App程序存储器中。

所述步骤S7中，允许对App程序进行升级的判断条件为：车速为0且总输出功率为0且ECU功能正常。

所述步骤S3中，时间T为0.1～3秒。时间T的设置，其目的为：当遇到App程序升级过程中意外掉电或新升级的App程序存在BUG而不能执行App程序升级时，为ECU提供一个备用入口，进入App程序升级。上位机软件向ECU发送App程序升级请求标志时，一般以非常短的间隔时间多次发送，持续发送数秒，以确保在时间T内，可以从容的给ECU上电复位，然后在时间T内可以收到至少一次来自上位机软件的App程序升级请求标志。

一般情况下，在同一个通信网络中，存在着多个各种功能的ECU。为了区分，为每一个ECU设置唯一的私有地址和类型广播地址，可通过ECU类型广播地址来区分ECU类型，本发明在上位机软件设置ECU选择界面，通过选择特定的ECU广播地址或者ECU私有地址，来达到同时对多个指定的同类型ECU升级App程序或者单独对某一个ECU升级App程序的目的。

在ECU的App程序的特定地址段定义与ECU类型相匹配的特征码组，程序经编译、链接后，在生成的十六进制烧写文件(S19、Bin、Hex等)中会生成与特征码组相应的地址和数据。对ECU升级App程序时，先在上位机软件选择好指定的ECU，发送App程序升级请求标志给ECU，满足条件的ECU接收到请求之后，向上位机软件发送ECU类型广播地址及ECU私有地址，上位机软件在加载烧写文件时，根据接收到的ECU类型广播地址，在烧写文件中查找相应的特征码，根据相应的特征码的匹配情况，来决定上位机软件是否将烧写文件的数据发送给ECU进行App程序升级。

本发明的支持多个同类ECU同时升级且具防程序不匹配功能的Bootloader方法，简单可行，使用外部通信接口，而非板载仿真调试接口升级App程序，既可同时对多个同类型ECU升级App程序，也可以单独对某一个ECU升级App程序，操作方便快捷，这样可避免将数据发送错误，安全性、稳定性均较高；Bootloader的代码位于有保护功能的FLASH区域，可以防止被擦除和改写；程序留有跳转到App程序升级的备用入口即从上位机软件发送App程序升级请求标志至ECU，即使旧的App程序完全不可用，也可以将新的App程序升级到ECU，可靠性非常高。本发明直接对源程序烧写文件和在线ECU进行匹配性校验，从源头上防止程序与ECU不匹配的情况发生。

附图说明

图1为实施例1中支持多个同类ECU同时升级且具防程序不匹配功能的Bootloader方法的控制流程图；

图2为实施例1中ECU存储空间示意图；

图3为实施例1中步骤S6的具体流程图；

图4为实施例1中ECU与上位机软件之间的通信网络示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。

实施例1

一种支持多个同类ECU同时升级且具防程序不匹配功能的Bootloader方法，其控制流程图如图1所示，按以下步骤进行：

S1：系统上电复位，ECU进入Bootloader启动加载程序并ECU初始化，包括初始化时钟模块、IO模块、通信模块和存储器模块，建立存储空间映射，之后从IO模块或公共EEPROM存储器中获取ECU私有地址和ECU类型广播地址；如图2所示，存储空间包括寄存器、EEPROM存储器区、RAM存储器区和ROM存储器区，EEPROM存储器区包括公共EEPROM存储器和AppEEPROM存储器；RAM存储器区包括App数据存储器和Bootloader数据存储器；ROM存储器区包括三个App程序存储器、ECU特征码组存储区、App中断向量表重映射区、App程序程序入口地址、Bootloader程序存储器和复位中断向量表；

S2：读取公共EEPROM存储器中的相关标志，判断是否有App程序升级请求标志，若是，则执行步骤S6，否则执行步骤S3；

S3：等待时间T，在该时间T内判断是否收到来自上位机软件的App程序升级请求标志，若是，则执行步骤S6，否则执行步骤S4；ECU将接收到的来自上位机软件的App程序升级请求标志存储在Bootloader数据存储器中；

S4：判断ECU内是否存在App程序，若是，则执行步骤S5，否则执行骤S6；

S5：跳转到App入口函数，执行App初始化程序，并向上位机软件发送App软件版本信息，之后循环执行App主程序；在循环执行App主程序过程中，若收到来自上位机软件的App程序升级请求，则跳转执行步骤S7；

S6：ECU向上位机软件发送请求应答信息，请求应答信息包含ECU私有地址和ECU类型广播地址，上位机软件接收到请求应答信息后，上位机软件开始App程序升级并将新的App程序发送给相对应的ECU，如图3所示，具体步骤为：(1)上位机软件擦除ECU中旧的App，若旧的App擦除成功，则在上位机软件中选择烧写文件，否则重新擦除ECU中旧的App；(2)上位机软件根据接收到的ECU类型广播地址，在烧写文件中查找相应的特征码，若没有找到相应的特征码或者找到的特征码与ECU类型广播地址不匹配，则给出相应的提示，并禁止App程序升级；若找到相应的特征码且相应的特征码与ECU类型广播地址相匹配，则上位机软件以行为单位将烧写文件中的数据发送给相对应的ECU；(3)ECU对接收到的每行数据进行校验，校验通过后将其写入App程序存储器中；ECU判断App程序升级是否成功，若ECU收到的所有数据都通过校验且正确的写入App程序存储器中，则判断ECU内App程序升级成功，并提示升级成功，消除App程序升级请求标志，否则提示错误类型，软件复位，重新进入Bootloader启动加载程序；本发明中，App程序升级成功即视为ECU升级成功；

S7：ECU根据当前系统状态判断是否允许对App程序进行升级，若车速为0且总输出功率为0且ECU功能正常，则判断允许对App程序进行升级，在公共EEPROM存储器中设置App程序升级请求标志，之后软件复位，重新进入Bootloader启动加载程序，否则仍循环执行App主程序。

图4为ECU与上位机软件之间的通信网络示意图，同一个上位机软件可同时对应多个同类型的ECU。

Claims (5)

1.一种支持多个同类ECU同时升级且具防程序不匹配功能的Bootloader方法，

其特征在于：按以下步骤进行：

S1：系统上电复位，ECU进入Bootloader启动加载程序并ECU初始化，包括初始化时钟模块、IO模块、通信模块和存储器模块，建立存储空间映射，之后从IO模块或公共EEPROM存储器中获取ECU私有地址和ECU类型广播地址；

S2：读取公共EEPROM存储器中的相关标志，判断是否有App程序升级请求标志，若是，则执行步骤S6，否则执行步骤S3；

S3：等待时间T，在该时间T内判断是否收到来自上位机软件的App程序升级请求标志，若是，则执行步骤S6，否则执行步骤S4；

S4：判断ECU内是否存在App程序，若是，则执行步骤S5，否则执行骤S6；

S5：跳转到App入口函数，执行App初始化程序，并向上位机软件发送App软件版本信息，之后循环执行App主程序；在循环执行App主程序过程中，若收到来自上位机软件的App程序升级请求，则跳转执行步骤S7；

S6：ECU向上位机软件发送请求应答信息，请求应答信息包括ECU私有地址和ECU类型广播地址，上位机软件接收到请求应答信息后，上位机软件开始App程序升级并将新的App程序发送给相对应的ECU，ECU判断App程序升级是否成功，若是，则提示升级成功，清除App程序升级请求标志，否则提示错误类型，软件复位，重新进入Bootloader启动加载程序；

S7：ECU根据当前系统状态判断是否允许对App程序进行升级，若是，则在公共EEPROM存储器中设置App程序升级请求标志，之后软件复位，重新进入Bootloader启动加载程序，否则仍循环执行App主程序。

2.如权利要求1所述的支持多个同类ECU同时升级且具防程序不匹配功能的Bootloader方法，其特征在于：所述步骤S6中，上位机软件开始App程序升级并将新的App程序发送给相对应的ECU的具体步骤为：(1)上位机软件擦除ECU中旧的App，若旧的App擦除成功，则在上位机软件中选择烧写文件，否则重新擦除ECU中旧的App；(2)上位机软件根据接收到的ECU类型广播地址，在烧写文件中查找相应的特征码，若没有找到相应的特征码或者找到的特征码与ECU类型广播地址不匹配，则给出相应的提示，并禁止App程序升级；若找到相应的特征码且相应的特征码与ECU类型广播地址相匹配，则上位机软件以行为单位将烧写文件中的数据发送给相对应的ECU；(3)ECU对接收到的每行数据进行校验，校验通过后将其写入App程序存储器中。

3.如权利要求2所述的支持多个同类ECU同时升级且具防程序不匹配功能的Bootloader方法，其特征在于：ECU内App程序升级成功的判断标准为：ECU接收到的所有数据都通过校验且正确的写入App程序存储器中。

4.如权利要求1～3任一所述的支持多个同类ECU同时升级且具防程序不匹配功能的Bootloader方法，其特征在于：所述步骤S7中，允许对App程序进行升级的判断条件为：车速为0且总输出功率为0且ECU功能正常。

5.如权利要求1～3任一所述的支持多个同类ECU同时升级且具防程序不匹配功能的Bootloader方法，其特征在于：所述步骤S3中，时间T为0.1～3秒。