CN114594752A - 一种拖拉机控制单元软件刷写方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种拖拉机控制单元软件刷写方法和计算机可读存储介质，该方法包括上位机与控制单元建立内存访问关系，并基于内存访问关系擦除控制单元上的原有软件及传输S19软件，在传输过程中上位机在传输过程中至对每个数据包的数据和数据初始地址进行求和校验，最后上位机向控制单元发出重启命令。采用本申请所提供的拖拉机控制单元软件刷写方法，可以有效降低擦除和下载过程中发生错误的概率，适应拖拉机所工作的环境条件，实现能够远程实时升级拖拉机的控制单元软件的技术效果，提高了农业生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种拖拉机控制单元软件刷写方法及计算机可读存储介质。
背景技术
我国是农业大国，同时也是人口大国，因此，农业机械化和现代化一直是我国农业产业发展不变的主题。农业机械化有助于提高农业生产效率、扩大可耕种面积和丰富耕种方式方法。在农业机械化过程中，拖拉机扮演了重要角色。拖拉机不仅是重要的拖拽工具，也可以为收割机、卷扬机、捡拾机等多种农业机械提供动力。
拖拉机的主控程序控制着拖拉机的各项工作功能，是拖拉机工作的软件核心。主控程序存储在拖拉机的控制单元上。由于拖拉机的工作分布往往比较广泛，通过传统的有线连接刷机方式对拖拉机的控制单元软件进行升级的难度很大，并且在工作环境较为恶劣，网络环境也较差的拖拉机上，刷写成功和刷写效率较低。因此，亟待提供一种拖拉机控制单元软件刷写方法及计算机可读存储介质，以至少部分解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种拖拉机控制单元软件刷写方法及存储介质，其能够至少部分地克服了现有技术中的不足。
根据本发明的一个方面，提供一种拖拉机控制单元软件刷写方法，包括如下步骤：
上位机向控制单元发送内存访问请求，基于所述控制单元的响应信息建立内存访问关系；
所述上位机基于所述内存访问关系至少擦除所述控制单元上的原有软件；
所述上位机基于所述内存访问关系向所述控制单元传输S19软件，在所述传输过程中，所述上位机将所述S19软件分为多个数据包，每个所述数据包至多包括16个字节，所述上位机在所述传输过程中至少对每个所述数据包的数据和数据初始地址进行求和校验，若校验不通过，则重新传输所述数据包。；
传输完成后，所述上位机向所述控制单元发出重启命令，并等待所述控制单元响应所述重启命令。
优选地，所述上位机通过CAN总线通信协议与所述控制单元建立所述内存访问关系。
优选地，所述上位机向控制单元发送内存访问请求，基于所述控制单元的响应信息建立内存访问关系包括：
所述上位机向所述控制单元发送密钥，所述控制单元存储有用于解析所述密钥的算法；
所述控制单元使用所述算法解析所述密钥得到所述响应信息。
优选地，所述密钥包括长密钥和短密钥至少一种。
优选地，所述建立内存访问关系至少包括所述上位机读取所述控制单元的内存地址、型号及对所述控制单元进行数据存储诊断。
优选地，在擦除所述控制单元上的所述原有软件前，所述建立内存访问关系还包括所述上位机核对所述S19软件与所述原有软件是否至少在制造商信息、项目名称上一致。
优选地，所述上位机基于所述内存访问关系擦除所述控制单元上的所述原有软件及与所述原始软件对应的使用数据。
优选地，所述上位机基于所述内存访问关系向所述控制单元传输所述S19软件还包括：
实时获取所述拖拉机的GPS信息和传输信号强度信息；
基于所述GPS信息和所述传输信号强度信息，实时获取继续进行传输的传输指令；
基于所述传输指令，向所述控制单元传输所述S19软件。
优选地，所述上位机基于所述内存访问关系向所述控制单元传输所述S19软件还包括：
所述上位机对每64个数据包的数据和数据初始地址进行求和校验，若校验不通过，则重新传输所述64个数据包。。
根据本发明的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的拖拉机控制单元软件刷写方法。
本发明提供一种拖拉机控制单元软件刷写方法和计算机可读存储介质，包括上位机与控制单元建立内存访问关系，并基于内存访问关系擦除控制单元上的原有软件及传输S19软件，在传输过程中上位机在传输过程中至对每个数据包的数据和数据初始地址进行求和校验，最后上位机向控制单元发出重启命令。采用本申请所提供的拖拉机控制单元软件刷写方法，可以有效降低擦除和下载过程中发生错误的概率，适应拖拉机所工作的环境条件，实现能够远程实时升级拖拉机的控制单元软件的技术效果，提高了农业生产效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是根据本发明的拖拉机控制单元软件刷写方法的流程图；
图2是根据本发明的使用密钥建立内存访问关系的实现方式的流程图；
图3是根据本发明的基于GPS信息和信号强度信息进行传输的实现方式的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请中，拖拉机不仅指传统的柴油或汽油动力的拖拽自走机械，任何动力，包括电力的自走拖拽机械均在本申请所要求的保护范围内，拖拉机的控制单元可以是一个独立的机载电脑，也可以是集成在主控板上的控制芯片等，用于控制拖拉机发动、点火、机械运转等程序性功能的单元即为本申请实施例中的控制单元。
本申请实施例中的控制单元刷写，主要是指对控制单元中所存储的控制软件进行升级或降级，例如存储在控制板的EROM或EPROM中的软件进行替换等。经过控制单元软件刷写过程，可以实现提高拖拉机输出效率、降低软件故障率、增加更多功能等多种多样的技术目的。
本申请实施例中的S19文件即控制单元软件编译后的十六进制文件，文件包含控制单元地址空间、程序、数据信息，数据信息包括但不限于控制单元制造商识别码，拖拉机型号，拖拉机识别码，软件项目名称，软件版本号等，这样上位机加载S19文件后，能够在对应的地址空间读出上述信息；上位机通可以过CAN卡接收和发送CAN总线消息，与控制单元建立通信，根据内存访问流程设计，上位机首先读取控制单元数据，然后擦除原有的程序和数据，之后写入加载的S19文件，最后重启控制单元。每个过程都成功后才可以执行下一步，否则内存访问终止。
如图1所示，本申请实施例所提供的拖拉机控制单元软件刷写方法包括如下处理：
S101：上位机向控制单元发送内存访问请求，基于控制单元的响应信息建立内存访问关系；
S102：上位机基于内存访问关系至少擦除控制单元上的原有软件；
S103：上位机基于内存访问关系向控制单元传输S19软件，在传输过程中，上位机将S19软件分为多个数据包，每个数据包至多包括16个字节，上位机在传输过程中至少对每个数据包的数据和数据初始地址进行求和校验，若校验不通过，则重新传输数据包；
S104：传输完成后，上位机向控制单元发出重启命令，并等待控制单元响应重启命令。
在处理S101中，一种优选的方式可以是控制单元没有收到上位机内存请求时，一直处于等待状态；当控制单元收到上位机内存请求时候，会解析请求命令，与软件刷写有关的命令包括擦写、读取、重启等；优选的情况下，还包括安全检查相关的通信算法，防止非授权上位机或者工具与拖拉机控制单元进行通信，当控制单元解析请求命令后，根据命令的安全访问等级，执行不同复杂度的种子-密钥算法，需要注意的是，上位机与控制单元必须使用相同等级、相同算法的密钥才能认证成功，如果密钥认证失败或者等待密钥超时，控制单元关闭内存访问并发送消极应答，上位机提示安全访问失败。如果密钥验证成功，控制单元发送积极应答，并进一步处理内存访问请求，从而建立内存访问关系，其具体实现过程为本领域技术人员所熟知，此处不过多赘述。本申请实施例中的内存访问关系主要是指上位机拥有对控制单元的读写权限，可以擦除控制单元内的数据和软件及向控制单元内写入数据或软件。优选地，建立内存访问关系至少包括上位机读取控制单元的内存地址、型号及对控制单元进行数据存储诊断，当然还可以包括控制单元的工作状态、对应拖拉机设备的GPS信息等，以便于后续进行擦写和数据传输操作。
在处理S102中，上位机还可以擦除控制单元内的数据，包括历史操作数据或软件参数数据等，擦除数据或软件的过程优选地可以是上位机基于处理S101所建立的内存访问关系向控制单元发送擦除具体的内存地址上的数据或软件，每次擦除完成后判断是否已经完成全部擦除，若为否，则继续擦除下一地址上的数据或软件，直至全部擦除完成。在处理S102中完成了数据及软件的擦除后，就为下一步写入S19数据做好了准备。
在处理S103中，由于上位机在下载过程中需要传输S19文件，确保文件传输过程中的正确性和完整性对于软件更新是否成功十分重要。而拖拉机应用工况十分复杂，无法保证一直的电气环境、网络环境，数据有可能在传输过程中由于外界干扰发生改变或错误，这就要求刷写流程和上位机能够正确识别数据是否正确。上位机对数据分包校验，即对每 16字节数据和数据初始地址进行求和，和溢出部分不计，只保留最低两位字符作为校验码。上位机不但对分包数据进行校验，而且对多包数据的校验和也进行校验。这样即可以保证单包数据的正确性，也可以保证 S19文件的完整性。
当单包数据传输过程中发生错误，数据校验值与计算值会不一致，则控制单元对应地址的数据判定为无效数据，并反馈消息给上位机，上位机会重新发送对应地址的16字节数据。由于数据校验较小，在发生错误时能快速恢复现场，有利于提高刷写可靠性，只有当重复发送三次均校验失败后，才会终止软件刷写过程。
优选的情况下，当数据包传输到第64个数据包时，上位机对64个数据包进行校验，即对1024个数据的做校验对比。当多包数据传输过程中发生错误，校验不通过，则控制单元对多包的1024个数据判定为无效数据，并反馈消息给上位机，上位机会重新发送对应地址的1024个字节数据，只有当重复发送三次均校验失败后，才会终止软件刷写过程。
通过对程序文件的拆包处理，上位机可以在发生传输错误时及时重发，并且根据数据错误程度重发最少16字节数据，最多1024个字节数据，可以使下载过程更加稳定，抗干扰性更强，重发数据量少，耗时短效率更高。
在处理S104中，当传输完成后，上位机向控制单元发出重启命令，并等待控制单元响应重启命令。这一步也是为了整体检验写入的S19软件与该拖拉机是否能够较好地配合，优选的情况下，若超出一定时间仍无法获得控制单元响应该重启命令的信号，则上位机可以控制控制单元再次进行软件擦除及S19软件下载过程。
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种拖拉机控制单元软件刷写方法和计算机可读存储介质，该方法包括上位机与控制单元建立内存访问关系，并基于内存访问关系擦除控制单元上的原有软件及传输S19软件，在传输过程中上位机在传输过程中至对每个数据包的数据和数据初始地址进行求和校验，最后上位机向控制单元发出重启命令。采用本申请所提供的拖拉机控制单元软件刷写方法，可以有效降低擦除和下载过程中发生错误的概率，适应拖拉机所工作的环境条件，实现能够远程实时升级拖拉机的控制单元软件的技术效果，提高了农业生产效率。
作为一种优选的实现方式，上位机通过CAN总线通信协议与控制单元建立内存访问关系。本申请实施例中的CAN是控制器局域网络 (Controller Area Network,CAN)的简称，是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的，并最终成为国际标准(ISO 11898)，是国际上应用最广泛的现场总线之一。在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。使用CAN总线通信协议作为传输协议，可以有效提高传输下载的效率。
如图2所示，作为一种优选的实现方式，上位机向控制单元发送内存访问请求，基于控制单元的响应信息建立内存访问关系包括：
S1011：上位机向控制单元发送密钥，控制单元存储有用于解析密钥的算法；
S1012：控制单元使用算法解析密钥得到响应信息。
在处理S1011中，密钥包括长密钥和短密钥至少一种。本申请中的长密钥包括双倍或三倍长密钥，根据需要进行设置即可。使用长密钥可以降低被恶意刷写的概率，使用短密钥可以降低运算压力。
在处理S1012中，控制单元内需要预置有算法，这样可以很快解析出密钥对应的响应信息，从而使得上位机能够判断是否已经联系上正确的拖拉机设备。优选地，不同型号的拖拉机设备可以设置有不同的算法，这样对于相同的密钥，计算得到的响应信息不同，上位机可以根据返回的密钥，方便地判断所连接的拖拉机的型号。
作为一种优选的实现方式，在擦除控制单元上的原有软件前，建立内存访问关系还包括上位机核对S19软件与原有软件是否至少在制造商信息、项目名称上一致。这样可以降低在传输S19软件后拖拉机不能启动的故障的概率。
作为一种优选的实现方式，如图3所示，处理S103中，上位机基于内存访问关系向控制单元传输S19软件还包括：
S1031：实时获取拖拉机的GPS信息和传输信号强度信息；
S1032：基于GPS信息和传输信号强度信息，实时获取继续进行传输的传输指令；
S1033：基于传输指令，向控制单元传输S19软件。
在处理S1031中，GPS信息可以用来描述拖拉机的位置，传输信号强度信息可以是GPRS信号强度、WIFI信号强度等，根据具体需要进行设置即可。
在处理S1032中，优选的实现方式可以是，根据经验等预先设置适宜进行传输的GPS坐标范围和传输信号强度范围，判断上述GPS信息和传输信号强度信息是否落入以上范围，若落入，实时获取继续进行传输的传输指令，若未落入，则发出提示信号，提示拖拉机移动位置或调整天线等。
在处理S1033中，实时根据传输指令向控制单元传输S19软件可以保证传输高效且不易出错。这里优选可以在中断传输时记录传输进度，以便于信号或GPS恢复时继续传输。
本发明具体涉及一种拖拉机控制单元软件刷写方法，该方法包括上位机与控制单元建立内存访问关系，并基于内存访问关系擦除控制单元上的原有软件及传输S19软件，在传输过程中上位机在传输过程中至对每个数据包的数据和数据初始地址进行求和校验，最后上位机向控制单元发出重启命令。采用本申请所提供的拖拉机控制单元软件刷写方法，可以有效降低擦除和下载过程中发生错误的概率，适应拖拉机所工作的环境条件，实现能够远程实时升级拖拉机的控制单元软件的技术效果，提高了农业生产效率。
本申请还提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上所描述的拖拉机控制单元软件刷写方法。该计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动，媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种拖拉机控制单元软件刷写方法，其特征在于，包括如下步骤：
上位机向控制单元发送内存访问请求，基于所述控制单元的响应信息建立内存访问关系；
所述上位机基于所述内存访问关系至少擦除所述控制单元上的原有软件；
所述上位机基于所述内存访问关系向所述控制单元传输S19软件，在所述传输过程中，所述上位机将所述S19软件分为多个数据包，每个所述数据包至多包括16个字节，所述上位机在所述传输过程中至少对每个所述数据包的数据和数据初始地址进行求和校验，若校验不通过，则重新传输所述数据包；
传输完成后，所述上位机向所述控制单元发出重启命令，并等待所述控制单元响应所述重启命令。
2.如权利要求1所述的拖拉机控制单元软件刷写方法，其特征在于，所述上位机通过CAN总线通信协议与所述控制单元建立所述内存访问关系。
3.如权利要求1所述的拖拉机控制单元软件刷写方法，其特征在于，所述上位机向控制单元发送内存访问请求，基于所述控制单元的响应信息建立内存访问关系包括：
所述上位机向所述控制单元发送密钥，所述控制单元存储有用于解析所述密钥的算法；
所述控制单元使用所述算法解析所述密钥得到所述响应信息。
4.如权利要求2所述的拖拉机控制单元软件刷写方法，其特征在于，所述密钥包括长密钥和短密钥至少一种。
5.如权利要求1所述的拖拉机控制单元软件刷写方法，其特征在于，所述建立内存访问关系至少包括所述上位机读取所述控制单元的内存地址、型号及对所述控制单元进行数据存储诊断。
6.如权利要求4所述的拖拉机控制单元软件刷写方法，其特征在于，在擦除所述控制单元上的所述原有软件前，所述建立内存访问关系还包括所述上位机核对所述S19软件与所述原有软件是否至少在制造商信息、项目名称上一致。
7.如权利要求1所述的拖拉机控制单元软件刷写方法，其特征在于，所述上位机基于所述内存访问关系擦除所述控制单元上的所述原有软件及与所述原始软件对应的使用数据。
8.如权利要求1所述的拖拉机控制单元软件刷写方法，其特征在于，所述上位机基于所述内存访问关系向所述控制单元传输所述S19软件还包括：
实时获取所述拖拉机的GPS信息和传输信号强度信息；
基于所述GPS信息和所述传输信号强度信息，实时获取继续进行传输的传输指令；
基于所述传输指令，向所述控制单元传输所述S19软件。
9.如权利要求1所述的拖拉机控制单元软件刷写方法，其特征在于，所述上位机基于所述内存访问关系向所述控制单元传输所述S19软件还包括：
所述上位机对每64个数据包的数据和数据初始地址进行求和校验，若校验不通过，则重新传输所述64个数据包。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的拖拉机控制单元软件刷写方法。
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