CN112114888A - 一种电动汽车电控系统通用客户端引导程序生成方法 - Google Patents

一种电动汽车电控系统通用客户端引导程序生成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车电控系统通用客户端引导程序生成方法，本方法在原外部EEPROM模块硬件基础上，增加MCU芯片内部的FEE模块，FEE模块对DFLASH操作，在外部EEPROM模块和内部FEE模块存储相同的引导程序数据进行备份，MCU芯片通过CRC校验获得正确的引导程序数据；MCU芯片通过CAN总线确定刷新应用程序的节点MCU，选定该节点应用程序hex文件，该hex文件包括应用程序烧写文件以及引导程序数据；按BootLoader刷新应用程序流程，逐个刷新对应节点MCU的应用程序。本方法避免掉电时导致关键数据写入失败或数据被意外破坏带来的影响，对于多节点MCU系统将烧写文件合并，采用同时刷新的方式，提高刷新效率，避免人为错误。

Description

一种电动汽车电控系统通用客户端引导程序生成方法
技术领域
本发明涉及一种电动汽车电控系统通用客户端引导程序生成方法。
背景技术
随着新能源汽车行业的发展，生产及运行的新能源车的数量也不断提高，更新电控系统应用程序和客户引导程序需求越来越多。
引导程序广泛应用于汽车控制系统，在不借助调试仿真器的前提下，利用CAN通信总线，实现引导处理器并加载应用程序的功能。现有的引导程序生成方法存在的缺点有：1.存在处理器意外掉电或数据存储设备损坏后，导致应用程序或者引导程序运行失效的问题；2.在多个节点MCU系统中，需要多次切换烧写设备，操作繁琐，并且应用程序烧写文件和参数烧写文件较多，容易引起误操作等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电动汽车电控系统通用客户端引导程序生成方法，本方法克服传统客户端引导程序生成方式的缺陷，避免数据存储设备损坏带来的影响，对于多节点MCU的系统将烧写文件合并，采用同时刷新的方式，提高了刷新效率，避免人为错误。
为解决上述技术问题，本发明一种电动汽车电控系统通用客户端引导程序生成方法包括如下步骤：
步骤一、在电控系统MCU芯片内部设置FEE模块，FEE模块实现对DFLASH数据的操作，FEE模块通过MCU芯片的SPI模块与外部EEPROM模块通讯连接并存储相同的引导程序数据；
步骤二、MCU芯片从 FEE模块读取全部引导程序数据，计算全部引导程序数据的CRC校验值，并从FEE模块指定的地址读取CRC校验值进行比对；
步骤三、若比对结果一致，则FEE模块中的引导程序数据安全有效，程序使用FEE模块的引导程序数据，若比对结果不一致，则MCU芯片再次读取FEE模块引导程序数据，计算并比对CRC校验值；
步骤四、若某次比对结果一致，则程序使用该次FEE模块的引导程序数据，若比对结果始终不一致，则MCU芯片从外部EEPROM模块读取全部引导程序数据及CRC校验值，计算全部引导程序数据的CRC校验值，并与从外部EEPROM模块读取的CRC校验值进行比对；
步骤五，若比对结果一致，则外部EEPROM模块中的引导程序数据安全有效，程序使用外部EEPROM模块中的引导程序数据；若比对结果不一致，则进行再次引导程序数据读取及CRC校验值比对；若某次比对结果一致，则程序使用该次外部EEPROM模块中的引导程序数据；若比对结果始终不一致，则引导程序使用MCU芯片内部PFLASH区域的默认数据；
步骤六、MCU芯片通过CAN总线发送电控系统各节点CAN诊断通信报文，根据各节点CAN报文答复情况，确定可刷新应用程序的节点MCU的通信报文ID；
步骤七、选定各个节点MCU的应用程序hex文件，使用Python脚本将编译应用程序后的hex文件数据、外部EEPROM模块的引导程序数据或内部FEE模块的引导程序数据，按照地址分配，合并为hex文件；
步骤八、按照BootLoader刷新应用程序流程，分时发送对应节点的诊断报文，逐个刷新对应节点MCU的应用程序；
步骤九、若应用程序有刷新错误，终止当前节点应用程序的刷新，开始刷新下一个节点的应用程序，最后显示各个节点刷新的结果及其错误信息。
进一步，所述步骤三中，MCU芯片读取外部EEPROM模块引导程序数据的次数为2～3次。
进一步，所述步骤五中，进行再次引导程序数据读取及CRC校验值比对的次数为2～3次。
进一步，将FEE模块划分为若干存储区域，引导程序数据存储于若干存储区域，引导程序数据写入后还需计算对应存储区域的CRC校验值并储存；读取FEE模块引导程序数据时，读取对应存储区域的全部存储数据并计算对应存储区域的CRC校验值，读取该存储区域储存的CRC校验值并与计算得到的CRC校验值比较，若比较一致，则数据读写正常，从对应区域读取需要的引导程序数据；若比较不一致，从外部EEPROM模块读取出错存储区域的备份数据并写入该存储区域，重新计算该存储区域的CRC校验值并储存。
进一步，所述电控系统MCU芯片每次复位或下电前，将FEE模块各存储区域的数据以及各存储区域的CRC校验值备份至所述外部EEPROM模块，计算全部数据的整体CRC校验值并备份至外部EEPROM模块和FEE模块。
由于本发明一种电动汽车电控系统通用客户端引导程序生成方法采用了上述技术方案，即为了保证引导程序数据安全有效，需要做数据冗余，在原外部EEPROM模块硬件基础上，增加了MCU芯片内部的FEE模块，FEE模块对DFLASH操作，在外部EEPROM模块和内部FEE模块存储相同的引导程序数据进行做备份，MCU芯片通过CRC校验获得正确的应用程序引导程序数据；MCU芯片通过CAN总线确定刷新应用程序的节点MCU，选定该节点应用程序hex文件，该hex文件包括应用程序烧写文件以及引导程序数据；按BootLoader刷新应用程序流程，逐个刷新对应节点MCU的应用程序。本方法克服传统客户端引导程序生成方式的缺陷，避免数据存储设备损坏带来的影响，对于多节点MCU的系统将烧写文件合并，采用同时刷新的方式，提高了刷新效率，避免人为错误。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
图1为本方法中引导程序数据存储设备的系统图；
图2为本方法流程图；
图3为本方法中同时刷新多节点MCU的系统图。
具体实施方式
实施例如图1至图3所示，本发明一种电动汽车电控系统通用客户端引导程序生成方法包括如下步骤：
步骤一、在电控系统MCU芯片内部设置FEE模块，FEE模块实现对DFLASH数据的操作，FEE模块通过MCU芯片的SPI模块与外部EEPROM通讯连接并存储相同的引导程序数据；
步骤二、MCU芯片从MCU内部FEE模块读取全部引导程序数据，计算全部引导程序数据的CRC校验值，并从MCU内部FEE模块指定的地址读取CRC校验值进行比对；
步骤三、若比对结果一致，则MCU内部FEE模块中的引导程序数据安全有效，程序使用MCU内部FEE模块的引导程序数据，若比对结果不一致，则MCU芯片再次读取MCU内部FEE模块引导程序数据，计算并比对CRC校验值；
步骤四、若某次比对结果一致，则程序使用该次MCU内部FEE的引导程序数据，若比对结果始终不一致，则MCU芯片从外部EEPROM模块读取全部引导程序数据及CRC校验值，计算全部引导程序数据的CRC校验值，并与从外部EEPROM模块读取的CRC校验值进行比对；
步骤五，若比对结果一致，则外部EEPROM模块中的引导程序数据安全有效，程序使用外部EEPROM模块中的引导程序数据；若比对结果不一致，则进行多次引导程序数据读取及CRC校验值比对；若某次比对结果一致，则程序使用该次外部EEPROM模块中的引导程序数据；若比对结果始终不一致，则引导程序使用MCU内部PFLASH区域的默认数据；
步骤六、MCU芯片通过CAN总线发送电控系统各节点CAN诊断通信报文，根据各节点CAN报文答复情况，确定可刷新应用程序的节点MCU的通信报文ID；
步骤七、选定各个节点MCU的应用程序hex文件，该hex文件内容包括编译应用程序后的hex文件数据、外部EEPROM模块的引导程序数据或内部FEE模块的引导程序数据；其中，该hex文件使用Python脚本将编译应用程序后的hex文件数据、外部EEPROM模块的引导程序数据或内部FEE模块的引导程序数据，按照地址分配，合并为该hex文件；
步骤八、按照BootLoader刷新应用程序流程，分时发送对应节点的诊断报文，逐个刷新对应节点MCU的应用程序；
步骤九、若应用程序有刷新错误，终止当前节点应用程序的刷新，开始刷新下一个节点的应用程序，最后显示各个节点刷新的结果及其错误信息。
优选的，所述步骤三中，MCU芯片读取外部EEPROM模块引导程序数据的次数为2～3次。
优选的，所述步骤五中，进行再次引导程序数据读取及CRC校验值比对的次数为2～3次。
优选的，将FEE模块划分为若干存储区域，引导程序数据存储于若干存储区域，引导程序数据写入后还需计算对应存储区域的CRC校验值并储存；读取FEE模块需要的引导程序数据时，读取对应存储区域的全部存储数据并计算对应存储区域的CRC校验值，读取该存储区域储存的CRC校验值并与计算得到的CRC校验值比较，若比较一致，则数据读写正常，从对应区域读取需要的引导程序数据；若比较不一致，从外部EEPROM模块读取出错存储区域的备份数据并写入该存储区域，重新计算该存储区域的CRC校验值并储存。
优选的，所述电控系统MCU芯片每次复位或下电前，将FEE模块各存储区域的数据以及各存储区域的CRC校验值备份至所述外部EEPROM模块，计算全部数据的整体CRC校验值并备份至外部EEPROM模块和FEE模块。
本方法中Pflash（program flash） 用于存放代码或者数据，就是主flash；Dflash（Data flash）通常是FlexNVM，可以划分为EEPROM备份以及Dataflash，可以与主flash并存，在主程序存储器运行时，用于存放大数据块。
在BootLoader算法中，为了保证数据安全有效，需要做数据冗余。本方法在原外部EEPROM模块硬件基础上，增加了MCU芯片内部的FEE模块，FEE模块对DFLASH操作，在外部EEPROM和内部FEE模块存储相同的引导程序数据，实现引导程序数据的备份。
本方法对于引导程序来说，采用外部EEPROM模块和MCU内部FEE模块的数据冗余备份设计，保证了数据的安全可靠，避免程序运行失效等问题。而对于多节点MCU系统，能同时刷新应用程序和参数文件，避免人为错误，提高刷新效率，节省了时间。

Claims (5)

1.一种电动汽车电控系统通用客户端引导程序生成方法，其特征在于本方法包括如下步骤：
步骤一、在电控系统MCU芯片内部设置FEE模块，FEE模块实现对DFLASH数据的操作，FEE模块通过MCU芯片的SPI模块与外部EEPROM模块通讯连接并存储相同的引导程序数据；
步骤二、MCU芯片从 FEE模块读取全部引导程序数据，计算全部引导程序数据的CRC校验值，并从 FEE模块指定的地址读取CRC校验值进行比对；
步骤三、若比对结果一致，则 FEE模块中的引导程序数据安全有效，程序使用FEE模块的引导程序数据，若比对结果不一致，则MCU芯片再次读取 FEE模块引导程序数据，计算并比对CRC校验值；
步骤四、若某次比对结果一致，则程序使用该次FEE模块的引导程序数据，若比对结果始终不一致，则MCU芯片从外部EEPROM模块读取全部引导程序数据及CRC校验值，计算全部引导程序数据的CRC校验值，并与从外部EEPROM模块读取的CRC校验值进行比对；
步骤五，若比对结果一致，则外部EEPROM模块中的引导程序数据安全有效，程序使用外部EEPROM模块中的引导程序数据；若比对结果不一致，则进行再次引导程序数据读取及CRC校验值比对；若某次比对结果一致，则程序使用该次外部EEPROM模块中的引导程序数据；若比对结果始终不一致，则引导程序使用MCU芯片内部PFLASH区域的默认数据；
步骤六、MCU芯片通过CAN总线发送电控系统各节点CAN诊断通信报文，根据各节点CAN报文答复情况，确定可刷新应用程序的节点MCU的通信报文ID；
步骤七、选定各个节点MCU的应用程序hex文件，使用Python脚本将编译应用程序后的hex文件数据、外部EEPROM模块的引导程序数据或内部FEE模块的引导程序数据，按照地址分配，合并为hex文件；
步骤八、按照BootLoader刷新应用程序流程，分时发送对应节点的诊断报文，逐个刷新对应节点MCU的应用程序；
步骤九、若应用程序有刷新错误，终止当前节点应用程序的刷新，开始刷新下一个节点的应用程序，最后显示各个节点刷新的结果及其错误信息。
2.根据权利要求1所述的电动汽车电控系统通用客户端引导程序生成方法，其特征在于：所述步骤三中，MCU芯片读取外部EEPROM模块引导程序数据的次数为2～3次。
3.根据权利要求1所述的电动汽车电控系统通用客户端引导程序生成方法，其特征在于：所述步骤五中，进行多次引导程序数据读取及CRC校验值比对的次数为2～3次。
4.根据权利要求1所述的电动汽车电控系统通用客户端引导程序生成方法，其特征在于：将FEE模块划分为若干存储区域，引导程序数据存储于若干存储区域，引导程序数据写入后，计算对应存储区域的CRC校验值并储存；读取FEE模块引导程序数据时，读取对应存储区域的全部存储数据并计算对应存储区域的CRC校验值，读取该存储区域储存的CRC校验值并与计算得到的CRC校验值比较，若比较一致，则数据读写正常，从对应存储区域读取需要的引导程序数据；若比较不一致，从外部EEPROM模块读取出错存储区域的备份数据并写入该存储区域，重新计算该存储区域的CRC校验值并储存。
5.根据权利要求4所述的电动汽车电控系统通用客户端引导程序生成方法，其特征在于：所述电控系统MCU芯片每次复位或下电前，将FEE模块各存储区域的数据以及各存储区域的CRC校验值备份至所述外部EEPROM模块，计算全部数据的整体CRC校验值并备份至外部EEPROM模块和FEE模块。
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