CN110244966A - 一种基于uds的bootloader程序在线更新方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法,包括:BOOTLOADER程序进入刷写准备阶段,UDS向BOOTLOADER程序发送控制指令,使下位机进入扩展模式,车辆状态满足刷写条件;将部分Flash Driver程序下载到ECU的RAM区域,擦除BOOTLOADER程序的主程序,刷写新的主程序数据,上位机读取解析Flash Driver文件;BOOTLOADER程序进入主更新阶段,UDS向BOOTLOADER程序发送命令进入编程会话模式,进行密钥校验,并开始进入主程序更新操作流程;完成主程序更新后,退出BOOTLOADER程序更新,UDS向ECU发送数据下载完毕信息;上位机发送例程控制命令,对下载的文件进行CRC32校验,上位机发送ECU reset命令,重启控制器,刷写完毕。本发明能够快速更新车载控制器软件,适应不同ECU和不同项目的在线更新。
Description
技术领域
本发明涉及汽车控制程序在线更新技术领域,尤其涉及一种基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法。
背景技术
随着汽车电子技术的发展,车载电子产品及控制器在车辆中占有越来越重要的地位。电控产品越来越复杂,电子控制软件和标定的更新换代越来越频繁,其在线程序更新就越来越重要。基于CAN总线UDS协议的BootLoader是目前主流的汽车电子产品在线程序更新方法,也是国内商用车汽车电子产品发展的主流趋势。
UDS是Road vehicle-Unified Diagnostic Services车辆统一诊断服务的简称,是ISO国际标准化组织为实现车辆电子系统故障诊断服务制定的统一国际标准,标准号为ISO14229。
CAN总线是目前汽车上最为常见的通信方式,是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络。其采用多主工作方式,网络上的每个节点都能参与收发数据,具有突出的可靠性、实时性和灵活性。
BootLoader为引导加载程序,是在系统运行之前执行的一段程序。通过这段程序可以初始化硬件设备,建立内存空间的映射表,从而建立适当的系统软硬件环境,为最终调用操作系统内核做好准备。
在现有技术中,更新车载控制器软件一般是通过专用数据烧录设备完成,数据更新操作复杂,时间长,软件更新成功率较低,ECU使用受限,不能同时完成多个项目的在线更新。
因此,现有技术需要改进。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题是:提供一种基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法,以解决现有技术中存在的问题。
根据本发明实施例的一个方面,公开一种基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法,包括:
BOOTLOADER程序进入刷写准备阶段,UDS向BOOTLOADER程序发送控制指令,使下位机进入扩展模式,车辆状态满足刷写条件;
将部分Flash Driver程序下载到ECU的RAM区域,擦除BOOTLOADER程序的主程序,刷写新的主程序数据,上位机读取解析Flash Driver文件;
BOOTLOADER程序进入主更新阶段,UDS向BOOTLOADER程序发送命令进入编程会话模式,进行密钥校验,并开始进入主程序更新操作流程;
完成主程序更新后,退出BOOTLOADER程序更新,UDS向ECU发送数据下载完毕信息;
上位机发送例程控制命令,对下载的文件进行CRC32校验,上位机发送ECU reset命令,重启控制器,刷写完毕。
基于本发明上述基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法的另一个实施例中,所述BOOTLOADER程序进入刷写准备阶段,UDS向BOOTLOADER程序发送控制指令,使下位机进入扩展模式,车辆状态满足刷写条件包括:
UDS向BOOTLOADER程序发送控制指令,使下位机进入扩展模式;
判断车辆是否处于静止状态;
如果否,则UDS退出向BOOTLOADER程序发送控制指令;
如果是,则判断车辆的电机是否停止转动;
如果否,则UDS退出向BOOTLOADER程序发送控制指令;
如果是,则UDS以功能寻址方式,向整车所有控制器发送命令;
UDS禁止所有ECU的故障诊断和常规通讯的数据传输,为程序更新释放无关的CAN总线负载。
基于本发明上述基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法的另一个实施例中,所述将部分Flash Driver程序下载到ECU的RAM区域,擦除BOOTLOADER程序的主程序,刷写新的主程序数据,上位机读取解析Flash Driver文件包括:
将部分Flash Driver程序下载到ECU的RAM区域,擦除RAM区域已经存在的BOOTLOADER程序的主程序数据,刷写行的BOOTLOADER程序的主程序数据;
上位机读取解析Flash Driver文件;
上位机发送请求下载命令,使用若干个发送命令为一个过程循环不断将数据传输到ECU的RAM中;
Flash Driver在ECU的RAM中下载完毕,进行CRC32数据校验,确保接收到正确的数据;
上位机发送例程控制命令,Flash Driver将原来RAM空间的主程序擦除。
基于本发明上述基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法的另一个实施例中,所述上位机发送例程控制命令,Flash Driver将原来RAM空间的主程序擦除包括:
上位机发送例程控制命令,ECU的RAM中数据开始擦除;
UDS定期向CAN总线上发送响应码为78h的否定响应,请求上位机继续等待RAM中数据擦除;
擦写完成后,UDS发送肯定响应告知上位机RAM中数据擦除完毕。
基于本发明上述基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法的另一个实施例中,所述BOOTLOADER程序进入主更新阶段,UDS向BOOTLOADER程序发送命令进入编程会话模式,进行密钥校验,并开始进入主程序更新操作流程包括:
UDS向BOOTLOADER程序发送命令进入编程会话模式;
UDS根据指定的解密数据进行解密,获取种子和发送秘钥,所述秘钥由种子和解密数据按照设定的加密算法计算得到;
判断秘钥计算是否正确;
如果不正确,则ECU退出刷写流程;
如果正确,则ECU继续进入进行刷写操作。
基于本发明上述基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法的另一个实施例中,所述开始进入主程序更新操作流程包括:
UDS向ECU发送0x34请求下载命令,ECU发出响应;
UDS使用0x36命令循环地将数据分块下载到RAM中;
全部数据下载完毕后,UDS发送0x37请求退出命令,并通知ECU所有数据下载完毕。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
本发明的基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法能实现快速更新车载控制器软件或标定,8位控制器更新时间在15秒以内,16位控制器更新速度在30秒以内,从而节省了开发过程的测试时间,非硬件故障的更新成功率100%,可通过界面配置,适应不同ECU,不同项目的在线更新。满足了开发人员的调试需求,和已售出产品的软件更新。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所使用的附图做一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例只是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下面结合附图和实施例对本发明提供的一种基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法进行更详细地说明。
图1是本发明的基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法的一个实施例的流程图,如图1所示,该实施例的基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法包括:
10,BOOTLOADER程序进入刷写准备阶段,UDS向BOOTLOADER程序发送控制指令,使下位机进入扩展模式,车辆状态满足刷写条件;
20,将部分Flash Driver程序下载到ECU的RAM区域,擦除BOOTLOADER程序的主程序,刷写新的主程序数据,上位机读取解析Flash Driver文件;
30,BOOTLOADER程序进入主更新阶段,UDS向BOOTLOADER程序发送命令进入编程会话模式,进行密钥校验,并开始进入主程序更新操作流程;
40,完成主程序更新后,退出BOOTLOADER程序更新,UDS向ECU发送数据下载完毕信息;
50,上位机发送例程控制命令,对下载的文件进行CRC32校验,上位机发送ECUreset命令,重启控制器,刷写完毕。
所述BOOTLOADER程序进入刷写准备阶段,UDS向BOOTLOADER程序发送控制指令,使下位机进入扩展模式,车辆状态满足刷写条件包括:
UDS向BOOTLOADER程序发送控制指令,使下位机进入扩展模式;
判断车辆是否处于静止状态;
如果否,则UDS退出向BOOTLOADER程序发送控制指令;
如果是,则判断车辆的电机是否停止转动;
如果否,则UDS退出向BOOTLOADER程序发送控制指令;
如果是,则UDS以功能寻址方式,向整车所有控制器发送命令;
UDS禁止所有ECU的故障诊断和常规通讯的数据传输,为程序更新释放无关的CAN总线负载。
所述将部分Flash Driver程序下载到ECU的RAM区域,擦除BOOTLOADER程序的主程序,刷写新的主程序数据,上位机读取解析Flash Driver文件包括:
将部分Flash Driver程序下载到ECU的RAM区域,擦除RAM区域已经存在的BOOTLOADER程序的主程序数据,刷写行的BOOTLOADER程序的主程序数据;
上位机读取解析Flash Driver文件;
上位机发送请求下载命令,使用若干个发送命令为一个过程循环不断将数据传输到ECU的RAM中;Flash driver的作用主要是擦除原来的主程序和刷写新的主程序数据。独立应用一段外部代码的目的是为了节约ECU内部空间,同时也可防止flash操作异常造成的程序奔溃。
Flash Driver在ECU的RAM中下载完毕,进行CRC32数据校验,确保接收到正确的数据;
上位机发送例程控制命令,Flash Driver将原来RAM空间的主程序擦除。
在将部分Flash Driver程序下载到ECU的RAM区域之前,首先写入此次刷写的fingerprint,fingerprint记录程序更新的时间和操作人员代号,fingerprint主要存储在ECU的eeprom中。
所述上位机发送例程控制命令,Flash Driver将原来RAM空间的主程序擦除包括:
上位机发送例程控制命令,ECU的RAM中数据开始擦除;
由于擦除时间较长,超过了通讯的最长等待时间,UDS需要定期向CAN总线上发送响应码为78h的否定响应,请求上位机继续等待RAM中数据擦除;
擦写完成后,UDS发送肯定响应告知上位机RAM中数据擦除完毕。
所述BOOTLOADER程序进入主更新阶段,UDS向BOOTLOADER程序发送命令进入编程会话模式,进行密钥校验,并开始进入主程序更新操作流程包括:
UDS向BOOTLOADER程序发送命令进入编程会话模式;
UDS根据指定的解密数据进行解密,获取种子和发送秘钥,所述秘钥由种子和解密数据按照设定的加密算法计算得到;
判断秘钥计算是否正确;
如果不正确,则ECU退出刷写流程;
如果正确,则ECU继续进入进行刷写操作。
所述开始进入主程序更新操作流程包括:
UDS向ECU发送0x34请求下载命令,ECU发出响应;
UDS使用0x36命令循环地将数据分块下载到RAM中;
全部数据下载完毕后,UDS发送0x37请求退出命令,并通知ECU所有数据下载完毕。
以上对本发明所提供的一种基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法及系统进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法,其特征在于,包括:
BOOTLOADER程序进入刷写准备阶段,UDS向BOOTLOADER程序发送控制指令,使下位机进入扩展模式,车辆状态满足刷写条件;
将部分Flash Driver程序下载到ECU的RAM区域,擦除BOOTLOADER程序的主程序,刷写新的主程序数据,上位机读取解析Flash Driver文件;
BOOTLOADER程序进入主更新阶段,UDS向BOOTLOADER程序发送命令进入编程会话模式,进行密钥校验,并开始进入主程序更新操作流程;
完成主程序更新后,退出BOOTLOADER程序更新,UDS向ECU发送数据下载完毕信息;
上位机发送例程控制命令,对下载的文件进行CRC32校验,上位机发送ECU reset命令,重启控制器,刷写完毕。
2.根据权利要求1所述的基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法,其特征在于,所述BOOTLOADER程序进入刷写准备阶段,UDS向BOOTLOADER程序发送控制指令,使下位机进入扩展模式,车辆状态满足刷写条件包括:
UDS向BOOTLOADER程序发送控制指令,使下位机进入扩展模式;
判断车辆是否处于静止状态;
如果否,则UDS退出向BOOTLOADER程序发送控制指令;
如果是,则判断车辆的电机是否停止转动;
如果否,则UDS退出向BOOTLOADER程序发送控制指令;
如果是,则UDS以功能寻址方式,向整车所有控制器发送命令;
UDS禁止所有ECU的故障诊断和常规通讯的数据传输,为程序更新释放无关的CAN总线负载。
3.根据权利要求1所述的基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法,其特征在于,所述将部分Flash Driver程序下载到ECU的RAM区域,擦除BOOTLOADER程序的主程序,刷写新的主程序数据,上位机读取解析Flash Driver文件包括:
将部分Flash Driver程序下载到ECU的RAM区域,擦除RAM区域已经存在的BOOTLOADER程序的主程序数据,刷写行的BOOTLOADER程序的主程序数据;
上位机读取解析Flash Driver文件;
上位机发送请求下载命令,使用若干个发送命令为一个过程循环不断将数据传输到ECU的RAM中;
Flash Driver在ECU的RAM中下载完毕,进行CRC32数据校验,确保接收到正确的数据;
上位机发送例程控制命令,Flash Driver将原来RAM空间的主程序擦除。
4.根据权利要求3所述的基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法,其特征在于,所述上位机发送例程控制命令,Flash Driver将原来RAM空间的主程序擦除包括:
上位机发送例程控制命令,ECU的RAM中数据开始擦除;
UDS定期向CAN总线上发送响应码为78h的否定响应,请求上位机继续等待RAM中数据擦除;
擦写完成后,UDS发送肯定响应告知上位机RAM中数据擦除完毕。
5.根据权利要求1所述的基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法,其特征在于,所述BOOTLOADER程序进入主更新阶段,UDS向BOOTLOADER程序发送命令进入编程会话模式,进行密钥校验,并开始进入主程序更新操作流程包括:
UDS向BOOTLOADER程序发送命令进入编程会话模式;
UDS根据指定的解密数据进行解密,获取种子和发送秘钥,所述秘钥由种子和解密数据按照设定的加密算法计算得到;
判断秘钥计算是否正确;
如果不正确,则ECU退出刷写流程;
如果正确,则ECU继续进入进行刷写操作。
6.根据权利要求1所述的基于UDS的BOOTLOADER程序在线更新方法,其特征在于,所述开始进入主程序更新操作流程包括:
UDS向ECU发送0x34请求下载命令,ECU发出响应;
UDS使用0x36命令循环地将数据分块下载到RAM中;
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