CN116954643B - 基于can总线自组网系统的点播及组播固件升级方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种基于CAN总线自组网系统的点播及组播固件升级方法，属于软件升级技术领域，其方法包括：获取上位机下发的升级跳转帧，并基于CAN总线自组网系统判断待升级下位机与升级跳转帧的关联关系；当关联关系为同类型CAN节点的统一升级关系时，则判定对待升级下位机采用组播升级方式进行升级；当关联关系为多类型CAN节点下的单节点升级关系时，则判定对待升级下位机采用点播升级方式进行升级；捕捉升级过程中的升级失败节点及可继续升级节点，并对可继续升级节点进行继续升级，并在升级成功后跳转至就绪状态；按照与升级失败节点相关的升级方式对升级失败节点继续升级，且对跳转至就绪状态的节点不重新升级，提高升级效率。

Description

基于CAN总线自组网系统的点播及组播固件升级方法

技术领域

本发明涉及一种基于CAN总线自组网系统的点播及组播固件升级方法，属于软件升级技术领域。

背景技术

由于CAN总线的高性能、高可靠性等特点，使得CAN总线得到了广泛的应用，包括新能源、汽车业、航空业、工业控制、安全防护等领域。而随着硬件产品体积要求越来越小、成本要求越来越低、生产效率越来越高的需求，越来越多的产品需要通过软件去实现一些硬件的功能。例如以往使用拨码开关进行CAN总线通信ID编址的方式，其编码开关在节点较多时体积大、成本高，且编码过程生产效率低、时间成本高。故通过软件进行CAN总线组网通信的技术应运而生。而CAN总线上节点常常需要升级固件以升级新功能，现有技术一般为单节点升级，或者总线上为单一类型的节点的固件升级，导致升级效率低下。

因此，本发明提出一种基于CAN总线自组网系统的点播及组播固件升级方法。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提出一种基于CAN总线自组网系统的点播及组播固件升级方法，用以通过采用点播升级方式以及组播升级方式，实现软件的有效升级，提高升级效率。

根据本发明的实施方案，提供第一个方案为：包括：

步骤1：获取上位机下发的升级跳转帧，并基于CAN总线自组网系统判断待升级下位机与升级跳转帧的关联关系；

步骤2：当所述关联关系为同类型CAN节点的统一升级关系时，则判定对所述待升级下位机采用组播升级方式进行升级；

当所述关联关系为多类型CAN节点下的单节点升级关系时，则判定对所述待升级下位机采用点播升级方式进行升级；

步骤3：捕捉升级过程中的升级失败节点及可继续升级节点，并对所述可继续升级节点进行继续升级，并在升级成功后跳转至就绪状态；

步骤4：按照与升级失败节点相关的升级方式对所述升级失败节点继续升级，且对跳转至就绪状态的节点不重新升级。

进一步地，判定对所述待升级下位机采用组播升级方式进行升级，包括：

判断所述待升级下位机的设备类型是否定义到CAN帧仲裁段，若是，则跳转至系统启动加载器，并应答上位机升级跳转帧；

若未被定义，则保持CAN总线静默，直到再次收到跳转帧；

在应答上位机升级跳转帧成功之后，擦除所述待升级下位机的待升级区域，同时触发升级状态帧，并判断所述待升级区域是否擦除成功；

若擦除成功，则根据所述待升级下位机所对应不同节点设备物理地址组网，填充帧格式中的通信地址，并应答升级状态帧，实现组播方式的固件升级；

若擦除失败，则判定所述待升级下位机升级失败，并等待新的跳转至系统启动加载器的跳转帧。

进一步地，应答升级状态帧，实现组播方式的固件升级，包括：

在应答升级状态帧后，基于上位机下发的升级包信息帧触发所述待升级下位机对应的一次应答，并在一次应答成功后，缓存帧数据，直到升级包信息帧循环结束；

基于缓存的所有帧数据拼接成数据包，并对所述数据包进行一次校验；

当一次校验通过时，判断写入所述待升级下位机的存储程序是否成功；

若写入失败，判定所述待升级下位机升级失败；

若写入成功，二次应答升级包信息帧，并对总包校验是否通过进行一次判断；

若一次判断结果为通过，则基于CAN数据段应答总包校验帧，进而再次应答升级状态帧，并跳转至待升级下位机应答升级跳转帧；

在再次应答升级状态帧之后，基于CAN仲裁段对总包校验是否通过进行二次判断；

若二次判断结果为通过，则升级状态帧，并判断所有所述待升级下位机所包含的所有目标节点是否升级成功；

若是，升级跳转帧，提示升级结果；

否则，基于CAN仲裁段对所述总包进行再次校验。

进一步地，判定对所述待升级下位机采用点播升级方式进行升级，包括：

判断所述待升级下位机的物理地址是否与定义到CAN帧仲裁段的功能列表匹配，若匹配，则跳转至系统启动加载器，并应答上位机升级跳转帧；

若不匹配，则保持CAN总线静默，直到再次收到跳转帧；

在应答成功之后，擦除所述待升级下位机的待升级区域，同时触发升级状态帧，并判断所述待升级区域是否擦除成功；

若擦除成功，则应答升级状态帧，实现点播方式的固件升级；

若擦除失败，则判定所述待升级下位机升级失败，并等待新的跳转至系统启动加载器的跳转帧。

进一步地，应答升级状态帧，实现点播方式的固件升级，包括：

应答升级状态帧后，基于上位机下发的升级包信息帧触发所述待升级下位机三次应答，并在三次应答成功后，由所述待升级下位机缓存帧数据，直到升级包信息帧循环结束；

基于缓存的所有帧数据拼接成数据包，并对所述数据包进行校验；

当数据包校验通过时，判断写入所述待升级下位机的存储程序是否成功；

当数据包校验不通过时，判定所述待升级下位机升级失败；

当写入成功后，四次应答升级包信息帧，并基于CAN数据段判断总包校验是否通过；

若总包校验通过，则应答总包校验帧，进而应答升级状态帧，来跳转至待升级下位机并应答升级跳转帧；

在应答升级状态帧之后，基于CAN仲裁段判断总包校验是否通过；

若通过，则升级状态帧，并在应答升级状态帧之后，升级跳转帧，提示升级结果；

否则，重新获取上位机下发的升级跳转帧。

进一步地，由上位机按照与升级失败节点相关的升级方式对所述升级失败节点继续升级的过程中，包括：

对同个升级失败节点的升级失败次数进行统计；

当统计的升级失败次数满足设定失败次数时，停止对相应的升级失败节点进行升级。

进一步地，所述功能列表在所述CAN帧仲裁段的高比特位域。

进一步地，还包括：

获取所述待升级下位机跳转到系统启动加载器的跳转日志，并判断所述跳转日志中是否存在组网ID丢失的情况；

若存在，对涉及到的不同节点设备物理地址进行重新组网。

进一步地，对所述可继续升级节点进行继续升级的过程中，包括：

确定所述可继续升级节点的当下程序包以及每个当下程序包的第一包编码实体；

获取上位机下发的升级跳转帧对应的升级包以及所述升级包的第二包编码实体；

若所述第一包编码实体中存在与第二包编码实体完全一致的包编码实体，则基于所述第二包编码实体对完全一致的包编码实体进行升级处理；

否则，分别确定所述第二包编码实体与每个第一包编码实体之间的实体互斥性；

其中，H0表示对应第一包编码实体与第二包编码实体之间的实体互斥性；表示对应第一包编码实体与第二包编码实体进行标识标准位置对齐处理后的第i1个第一标识体/>与第i1个升级标识体/>的相似度函数；/>表示对应第一包编码实体与第二包编码实体进行标识标准位置对齐处理后的第i1个标识体的标识位置权重；/>表示对应第一包编码实体与第二包编码实体进行标识标准位置对齐处理后存在的标识标准位置的总个数；

从包升级数据库中溯源每个当下程序包基于每次历史升级下的升级内容，并对所述实体互斥性进行第一修正；

其中，表示对应第一修正后的互斥性；/>表示对数函数符号；/>表示对应当下程序包的历史升级次数；/>表示对应当下程序包的第j1次历史升级的升级内容与升级包s0的相似度函数；

同时，获取每个当下程序包的历史升级次数、同个升级内容下的升级总次数、升级失败次数、升级成功次数，并对所述实体互斥性进行第二修正；

其中，H2表示对应第二修正后的互斥性，表示对应当下程序包在第j2个同个升级内容下成功升级次数；/>表示对应当下程序包在第j2个同个升级内容下升级失败次数；/>表示对应当下程序包在第j2个同个升级内容下升级总次数；/>表示所有升级内容所对应的最大升级成功比值；/>表示所有升级内容所对应的最小升级成功比值；

基于第一修正结果以及第二修正结果，得到对应当下程序包的修正互斥性；

其中，H3表示对应当下程序包的修正互斥性；

当对应当下程序包的修正互斥性大于预设互斥性时，判定不对该当下程序包进行升级；

否则，对所述升级包进行包拆解，提取所述升级包中与相应当下程序包的适配升级程序；

基于所述适配升级程序，对相应的当下程序包进行升级及校验。

进一步地，基于所述适配升级程序，对相应的当下程序包进行升级及校验，包括：

锁定每个适配升级程序基于对应当下程序包的源位置，同时，锁定每个适配升级程序基于所述升级包的独立位置；

确定同个适配升级程序的源位置基于所述同个适配升级程序的独立位置的缺失地址；

当所述缺失地址的个数为0时，初步判定对应源位置允许升级；

当所述缺失地址的个数不为0时，分析所述缺失地址基于对应独立位置的关键值；

当所述关键值小于预设值时，初步判定对应源位置允许升级；

当所述关键值不小于预设值时，根据预设约束条件筛选缺失地址，对所述源位置进行扩充；

基于所述适配升级程序对允许升级的源位置的原程序进行替换；

在每个原程序进行替换完成后，基于节点-位置-引脚映射表，确定每个允许升级的源位置对应的校验引脚，并对所述校验引脚的输出电平进行第一次测量，得到一次测量向量；

将所述一次测量向量与对应标准测量向量进行比较，若一致，则继续对下个原程序进行替换，若不一致，则构建所述一次测量向量与对应标准测量向量的向量矩阵，并分析所述向量矩阵中的重复元素个数n01，如果n01>n0/2，则继续对下个原程序进行替换，否则，终止替换，并对下一个当下程序包进行替换，其中n0表示对应的测量次数；

当对应的所有原程序都能进行替换，且替换完成后，对涉及到的所有校验引脚的输出电平进行第二次测量，构建得到测量矩阵；

将所述测量矩阵与标准矩阵进行比较，若一致，则判定升级成功；

否则，判定升级失败。

与现有技术相比，本申请提供的技术方案的有益效果如下：

1、多种类型CAN节点下的单节点升级（点播方式）以及同类型的CAN节点统一升级（组播方式），提高升级效率；

2、由于CAN软件组网是动态的，所以当出现App跳转到Bootloader后可能出现的节点丢失、节点新增、升级过程因掉电等原因导致的组网ID丢失时，必须重新对在升级类型CAN网络节点重新组网，进一步提高升级效率；

3、通过设置高比特位域，避免升级过程非内部产品的CAN节点，因无法禁止其在升级过程发送CAN数据帧，导致的对升级包数据帧的干扰。

4、升级失败重新升级机制，确保所有目标升级节点升级成功率。

附图说明

图1为本发明实施例的一种基于CAN总线自组网系统的点播及组播固件升级方法的流程图；

图2为本发明实施例中组播升级方式的部分流程图；

图3为本发明实施例中组播升级方式的另一部分流程图；

图4为本发明实施例中单播升级方式的部分流程图；

图5为本发明实施例中单播升级方式的另一部分流程图；

图6为本发明实施例中CAN总线协议的结构图；

图7为本发明实施例的位置对比图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者间接设置在另一个部件上；当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或间接连接至另一个部件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

实施例1：

根据本发明的实施方案，提供第一个方案为：包括：

步骤1：获取上位机下发的升级跳转帧，并基于CAN总线自组网系统判断待升级下位机与升级跳转帧的关联关系；

步骤2：当所述关联关系为同类型CAN节点的统一升级关系时，则判定对所述待升级下位机采用组播升级方式进行升级；

当所述关联关系为多类型CAN节点下的单节点升级关系时，则判定对所述待升级下位机采用点播升级方式进行升级；

步骤3：捕捉升级过程中的升级失败节点及可继续升级节点，并对所述可继续升级节点进行继续升级，并在升级成功后跳转至就绪状态；

步骤4：按照与升级失败节点相关的升级方式对所述升级失败节点继续升级，且对跳转至就绪状态的节点不重新升级。

进一步地，判定对所述待升级下位机采用组播升级方式进行升级，包括：

判断所述待升级下位机的设备类型是否定义到CAN帧仲裁段，若是，则跳转至系统启动加载器，并应答上位机升级跳转帧；

若未被定义，则保持CAN总线静默，直到再次收到跳转帧；

在应答上位机升级跳转帧成功之后，擦除所述待升级下位机的待升级区域，同时触发升级状态帧，并判断所述待升级区域是否擦除成功；

若擦除成功，则根据所述待升级下位机所对应不同节点设备物理地址组网，填充帧格式中的通信地址，并应答升级状态帧，实现组播方式的固件升级；

若擦除失败，则判定所述待升级下位机升级失败，并等待新的跳转至系统启动加载器的跳转帧。

进一步地，应答升级状态帧，实现组播方式的固件升级，包括：

在应答升级状态帧后，基于上位机下发的升级包信息帧触发所述待升级下位机对应的一次应答，并在一次应答成功后，缓存帧数据，直到升级包信息帧循环结束；

基于缓存的所有帧数据拼接成数据包，并对所述数据包进行一次校验；

当一次校验通过时，判断写入所述待升级下位机的存储程序是否成功；

若写入失败，判定所述待升级下位机升级失败；

若写入成功，二次应答升级包信息帧，并对总包校验是否通过进行一次判断；

若一次判断结果为通过，则基于CAN数据段应答总包校验帧，进而再次应答升级状态帧，并跳转至待升级下位机应答升级跳转帧；

在再次应答升级状态帧之后，基于CAN仲裁段对总包校验是否通过进行二次判断；

若二次判断结果为通过，则升级状态帧，并判断所有所述待升级下位机所包含的所有目标节点是否升级成功；

若是，升级跳转帧，提示升级结果；

否则，基于CAN仲裁段对所述总包进行再次校验。

进一步地，判定对所述待升级下位机采用点播升级方式进行升级，包括：

判断所述待升级下位机的物理地址是否与定义到CAN帧仲裁段的功能列表匹配，若匹配，则跳转至系统启动加载器，并应答上位机升级跳转帧；

若不匹配，则保持CAN总线静默，直到再次收到跳转帧；

在应答成功之后，擦除所述待升级下位机的待升级区域，同时触发升级状态帧，并判断所述待升级区域是否擦除成功；

若擦除成功，则应答升级状态帧，实现点播方式的固件升级；

若擦除失败，则判定所述待升级下位机升级失败，并等待新的跳转至系统启动加载器的跳转帧。

进一步地，应答升级状态帧，实现点播方式的固件升级，包括：

应答升级状态帧后，基于上位机下发的升级包信息帧触发所述待升级下位机三次应答，并在三次应答成功后，由所述待升级下位机缓存帧数据，直到升级包信息帧循环结束；

基于缓存的所有帧数据拼接成数据包，并对所述数据包进行校验；

当数据包校验通过时，判断写入所述待升级下位机的存储程序是否成功；

当数据包校验不通过时，判定所述待升级下位机升级失败；

当写入成功后，四次应答升级包信息帧，并基于CAN数据段判断总包校验是否通过；

若总包校验通过，则应答总包校验帧，进而应答升级状态帧，来跳转至待升级下位机并应答升级跳转帧；

在应答升级状态帧之后，基于CAN仲裁段判断总包校验是否通过；

若通过，则升级状态帧，并在应答升级状态帧之后，升级跳转帧，提示升级结果；

否则，重新获取上位机下发的升级跳转帧。

进一步地，由上位机按照与升级失败节点相关的升级方式对所述升级失败节点继续升级的过程中，包括：

对同个升级失败节点的升级失败次数进行统计；

当统计的升级失败次数满足设定失败次数时，停止对相应的升级失败节点进行升级。

进一步地，所述功能列表在所述CAN帧仲裁段的高比特位域。

进一步地，还包括：

获取所述待升级下位机跳转到系统启动加载器的跳转日志，并判断所述跳转日志中是否存在组网ID丢失的情况；

若存在，对涉及到的不同节点设备物理地址进行重新组网。

该实施例中，如图2-5所示，为不同升级方式下的流程图。

该实施例中，通过将设备类型定义到CAN帧仲裁段，解决了要解决技术问题中的第(1)点的同类型节点同类型的CAN节点统一升级（组播方式）功能。同时将设备物理地址定义到功能列表0x00（跳转）、0x01（状态）、0x02（总包校验）的数据段解决了要解决技术问题中的第(1)点的点播单节点升级（点播方式）功能。设备类型与设备物理地址的结合解决了不同设备类型、不同物理地址在升级失败后，继续接收其他类型设备、其他物理地址升级包导致升级了错误升级包的问题。

当升级过程中出现数据错误，或者设备因异常原因突然掉电，组播方式的重新升需要先重新组网。组网过程为：①上位机发送3次升级跳转指令，确保待升级目标节点正确跳转至Bootloader（系统启动加载器）。②上位机发送多次升级状态数据帧（次数根据设计时该设备类型最大节点数），目标节点在收到其他节点应答上位机的数据中拉取其他节点的物理地址，此时各从机通信地址为默认值1。③各节点根据物理地址升序排序生成从1开始的通信地址。后续升级总包检验、升级包信息、升级帧信息，均以该通信地址通信。

协议中的功能码及功能列表放在CAN帧仲裁段的高比特位域，充分保证了升级相关功能数据帧在CAN协议仲裁机制下具有最高优先级。解决了要解决升级过程非内部产品的CAN节点，因无法禁止其在升级过程发送CAN数据帧，导致的对升级包数据帧的干扰。

无论点播方式还是组播方式升级，在升级过程中出现升级失败节点时，上位机将忽略失败的节点，将可继续升级的节点升级到可跳转至App的就绪状态，然后上位机按照升级流程重新升级前面升级失败的节点，而已经可跳转至App的就绪状态的节点将不会重新升级。解决了升级失败重新升级机制，确保所有目标升级节点升级成功率。

该实施例中，如图6所示，为CAN总线协议的结构图。

上述技术方案的有益效果是：通过利用CAN总线协议的仲裁机制，并巧妙的将与点播、组播功能相关信息设计到CAN帧仲裁段以及CAN帧数据段，实现软件的有效升级，提高升级效率。

实施例2：

基于实施例1的基础上，对所述可继续升级节点进行继续升级的过程中，包括：

确定所述可继续升级节点的当下程序包以及每个当下程序包的第一包编码实体；

获取上位机下发的升级跳转帧对应的升级包以及所述升级包的第二包编码实体；

若所述第一包编码实体中存在与第二包编码实体完全一致的包编码实体，则基于所述第二包编码实体对完全一致的包编码实体进行升级处理；

否则，分别确定所述第二包编码实体与每个第一包编码实体之间的实体互斥性；

其中，H0表示对应第一包编码实体与第二包编码实体之间的实体互斥性；表示对应第一包编码实体与第二包编码实体进行标识标准位置对齐处理后的第i1个第一标识体/>与第i1个升级标识体/>的相似度函数；/>表示对应第一包编码实体与第二包编码实体进行标识标准位置对齐处理后的第i1个标识体的标识位置权重；/>表示对应第一包编码实体与第二包编码实体进行标识标准位置对齐处理后存在的标识标准位置的总个数；

从包升级数据库中溯源每个当下程序包基于每次历史升级下的升级内容，并对所述实体互斥性进行第一修正；

其中，表示对应第一修正后的互斥性；/>表示对数函数符号；/>表示对应当下程序包的历史升级次数；/>表示对应当下程序包的第j1次历史升级的升级内容与升级包s0的相似度函数；

同时，获取每个当下程序包的历史升级次数、同个升级内容下的升级总次数、升级失败次数、升级成功次数，并对所述实体互斥性进行第二修正；

其中，H2表示对应第二修正后的互斥性，表示对应当下程序包在第j2个同个升级内容下成功升级次数；/>表示对应当下程序包在第j2个同个升级内容下升级失败次数；/>表示对应当下程序包在第j2个同个升级内容下升级总次数；/>表示所有升级内容所对应的最大升级成功比值；/>表示所有升级内容所对应的最小升级成功比值；

基于第一修正结果以及第二修正结果，得到对应当下程序包的修正互斥性；

其中，H3表示对应当下程序包的修正互斥性；

当对应当下程序包的修正互斥性大于预设互斥性时，判定不对该当下程序包进行升级；

否则，对所述升级包进行包拆解，提取所述升级包中与相应当下程序包的适配升级程序；

基于所述适配升级程序，对相应的当下程序包进行升级及校验。

该实施例中，当下程序包指的是可继续升级节点的本身程序代码，但是由于每个本身程序代码是包含不同的逻辑区域，进而将每个逻辑区域下的逻辑代码视为一个当下程序包，因为，在进行应用软件设置的过程中，都是基于不同独立逻辑块中的代码拼接起来的，一般情况下每个独立逻辑块中的代码执行功能是不一样的，但是又是相互关联的，比如，针对app中组件1升级的过程中，由于组件1存在三个功能逻辑区1、2、3，且每个功能逻辑区对应的程序包都可以视为一个当下程序包，也就是每个可继续升级节点包含若干个当下程序包。

该实施例中，包编码实体指的是对应当下程序包的包功能标识以及包类型标识；

该实施例中，升级包指的是可以对可继续升级节点进行升级的包，是针对某个功能逻辑的升级包。

该实施例中，如果第一包编码实体与第二包编码实体一致，则基于所述升级包对相应的当下程序包进行完全替换实现升级，且对剩余的包不进行升级，此时，对应的完全一致的个数一般为1。

该实施例中，如果没有完全一致的，则计算实体互斥性。

该实施例中，比如：第一包编码实体：001 0011 0023，第二包编码实体：01 00110024，其中，001与01为一个对齐位置，0011与0011为一个对齐位置，0023与0024为一个对齐位置。

该实施例中，包升级数据库是包含历史升级的升级日志，每次历史升级都会将相关升级信息进行保留，因此，存在升级数据库。

该实施例中，比如，当下程序包1存在2次升级，那么，第一次升级的内容为第一次升级包与原始包的差异内容，且第二次升级的内容与第二次升级包与第一次升级后的对应包的差异内容，以此类推，都是可以从包升级数据库中直接调取到的。

该实施例中，升级成功次数指的是在一次升级成功之后，对同个内容进行再次验证升级，且升级成功的次数，或者是该升级内容从未升级成功，所以，该次数是大于或等于0的。

该实施例中，包拆解指的是对升级包中所包含的必须一块执行的逻辑代码进行拆分，且逻辑代码是否必须一块执行是在设置升级包时就已经设定好的，是因为升级包也就是存在不同的逻辑执行块的，比如，存在逻辑1、2、3，此时，逻辑1和2就必须一块执行，逻辑3可以单独执行，所以，拆解之后为逻辑1和2、逻辑3。

该实施例中，升级包与当下程序包的适配升级程序指的是逻辑块中每个逻辑代码一致，但是存在更优逻辑表述，比如可以将原先的逻辑03的功能效率提升，比如，降低响应效率等，所以，获取适配升级程序。

该实施例中，升级及校验一般是对原先的代码进行替换，且校验指的是在替换完成后，是否升级成功。

上述技术方案的有益效果是：通过将升级包与当下程序包进行编码实体的互斥计算、升级内容对互斥的第一修正以及升级次数对互斥的第二修正，从三个方面考虑之后，可以有效保证最后所获取修正互斥性的可靠性，且通过对互斥性进行判断，来有效判断当下程序包是否需要升级，进而保证升级的针对性以及升级的有效性，有效保证升级的覆盖率以及成功率。

实施例3

基于实施例2的基础上，基于所述适配升级程序，对相应的当下程序包进行升级及校验，包括：

锁定每个适配升级程序基于对应当下程序包的源位置，同时，锁定每个适配升级程序基于所述升级包的独立位置；

确定同个适配升级程序的源位置基于所述同个适配升级程序的独立位置的缺失地址；

当所述缺失地址的个数为0时，初步判定对应源位置允许升级；

当所述缺失地址的个数不为0时，分析所述缺失地址基于对应独立位置的关键值；

当所述关键值小于预设值时，初步判定对应源位置允许升级；

当所述关键值不小于预设值时，根据预设约束条件筛选缺失地址，对所述源位置进行扩充；

基于所述适配升级程序对允许升级的源位置的原程序进行替换；

在每个原程序进行替换完成后，基于节点-位置-引脚映射表，确定每个允许升级的源位置对应的校验引脚，并对所述校验引脚的输出电平进行第一次测量，得到一次测量向量；

将所述一次测量向量与对应标准测量向量进行比较，若一致，则继续对下个原程序进行替换，若不一致，则构建所述一次测量向量与对应标准测量向量的向量矩阵，并分析所述向量矩阵中的重复元素个数n01，如果n01>n0/2，则继续对下个原程序进行替换，否则，终止替换，并对下一个当下程序包进行替换，其中n0表示对应的测量次数；

当对应的所有原程序都能进行替换，且替换完成后，对涉及到的所有校验引脚的输出电平进行第二次测量，构建得到测量矩阵；

将所述测量矩阵与标准矩阵进行比较，若一致，则判定升级成功；

否则，判定升级失败。

该实施例中，源位置指的是适配升级程序在当下程序包中的位置，独立位置指的是适配升级程序在升级包中的位置，且该位置所对应的独立区域，即视为独立位置。

如图7所示，位置1、2、3指的是当下程序包中存在3个适配升级程序的位置，且位置01、02以及03指的是升级包中3个适配升级程序的位置，其中，位置01比位置1的地址多，位置03比位置3的地址多，且位置02与位置2的地址一样。

该实施例中，比如，位置01的地址为0000-0011，但是位置1的地址为0000-0010，此时，位置1就比位置01缺少一个地址。

该实施例中，关键值指的是同个独立位置中所有缺失地址基于独立位置的重要性累加和/该独立位置中所有地址的重要性累加和，预设值的取值一般为0.1，是提前设定好的。

该实施例中，源位置进行扩展指的是筛选与源位置连续的地址，且重要性打的连续的地址，因此，可以对源位置进行扩充，比如：对源位置进行扩充得到0000-0011。

该实施例中，预设约束条件指的是缺失地址与对应的源位置的地址是连续的，以及连续的缺失地址的重要性与本身存在的地址的重要性的累加和/该独立位置中所有地址的重要性累加和，该比值是要大于0.1的。

该实施例中，节点-位置-引脚映射表指的是对应的升级节点以及程序升级的源位置，且与两者匹配的设置引脚在内的，也就是对应升级设备可能涉及到的所有引脚的对应关系都包含在内，因此，可以直接确定出来。

该实施例中，输出电平的测量次数为n0次数，且可以通过串联LED灯来进行测量，测量结果用0、1表述，0表示LED灯未亮、1表示LED灯亮。

该实施例中，标准测量向量以及标准矩阵都是预先设定好的，作为一个参考标准，也就是在进行升级之前已经重复了大量的测试工作，得到的最公正的参考标准。

上述技术方案的有益效果是：通过对程序包进行进一步细化，来上升到逻辑上的比较，可以进一步保证升级的精细化，进而保证升级的高效率，且通过对替换完的校验引脚进行测量，便于有效判定是否成功，方便进行及时提醒以及后续处理，间接提高升级效率。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种基于CAN总线自组网系统的点播及组播固件升级方法，其特征在于，包括：

步骤1：获取上位机下发的升级跳转帧，并基于CAN总线自组网系统判断待升级下位机与升级跳转帧的关联关系；

步骤2：当所述关联关系为同类型CAN节点的统一升级关系时，则判定对所述待升级下位机采用组播升级方式进行升级；

当所述关联关系为多类型CAN节点下的单节点升级关系时，则判定对所述待升级下位机采用点播升级方式进行升级；

步骤3：捕捉升级过程中的升级失败节点及可继续升级节点，并对所述可继续升级节点进行继续升级，并在升级成功后跳转至就绪状态；其中，对所述可继续升级节点进行继续升级的过程中，包括：

确定所述可继续升级节点的当下程序包以及每个当下程序包的第一包编码实体；当下程序包指的是可继续升级节点的本身程序代码，但是由于每个本身程序代码是包含不同的逻辑区域，进而将每个逻辑区域下的逻辑代码视为一个当下程序包；包编码实体指的是对应当下程序包的包功能标识以及包类型标识；

获取上位机下发的升级跳转帧对应的升级包以及所述升级包的第二包编码实体；升级包指的是可以对可继续升级节点进行升级的包，是针对某个功能逻辑的升级包；

若所述第一包编码实体中存在与第二包编码实体完全一致的包编码实体，则基于所述第二包编码实体对完全一致的包编码实体进行升级处理；

否则，分别确定所述第二包编码实体与每个第一包编码实体之间的实体互斥性；

其中，H0表示对应第一包编码实体与第二包编码实体之间的实体互斥性；表示对应第一包编码实体与第二包编码实体进行标识标准位置对齐处理后的第i1个第一标识体/>与第i1个升级标识体/>的相似度函数；/>表示对应第一包编码实体与第二包编码实体进行标识标准位置对齐处理后的第i1个标识体的标识位置权重；/>表示对应第一包编码实体与第二包编码实体进行标识标准位置对齐处理后存在的标识标准位置的总个数；

从包升级数据库中溯源每个当下程序包基于每次历史升级下的升级内容，并对所述实体互斥性进行第一修正；

其中，表示对应第一修正后的互斥性；/>表示对数函数符号；/>表示对应当下程序包的历史升级次数；/>表示对应当下程序包的第j1次历史升级的升级内容与升级包s0的相似度函数；

同时，获取每个当下程序包的历史升级次数、同个升级内容下的升级总次数、升级失败次数、升级成功次数，并对所述实体互斥性进行第二修正；

其中，H2表示对应第二修正后的互斥性，表示对应当下程序包在第j2个同个升级内容下成功升级次数；/>表示对应当下程序包在第j2个同个升级内容下升级失败次数；表示对应当下程序包在第j2个同个升级内容下升级总次数；/>表示所有升级内容所对应的最大升级成功比值；/>表示所有升级内容所对应的最小升级成功比值；

基于第一修正结果以及第二修正结果，得到对应当下程序包的修正互斥性；

其中，H3表示对应当下程序包的修正互斥性；

当对应当下程序包的修正互斥性大于预设互斥性时，判定不对该当下程序包进行升级；

否则，对所述升级包进行包拆解，提取所述升级包中与相应当下程序包的适配升级程序；

基于所述适配升级程序，对相应的当下程序包进行升级及校验；

步骤4：按照与升级失败节点相关的升级方式对所述升级失败节点继续升级，且对跳转至就绪状态的节点不重新升级。

2.根据权利要求1所述的基于CAN总线自组网系统的点播及组播固件升级方法，其特征在于，判定对所述待升级下位机采用组播升级方式进行升级，包括：

判断所述待升级下位机的设备类型是否定义到CAN帧仲裁段，若是，则跳转至系统启动加载器，并应答上位机升级跳转帧；

若未被定义，则保持CAN总线静默，直到再次收到跳转帧；

在应答上位机升级跳转帧成功之后，擦除所述待升级下位机的待升级区域，同时触发升级状态帧，并判断所述待升级区域是否擦除成功；

若擦除成功，则根据所述待升级下位机所对应不同节点设备物理地址组网，填充帧格式中的通信地址，并应答升级状态帧，实现组播方式的固件升级；

若擦除失败，则判定所述待升级下位机升级失败，并等待新的跳转至系统启动加载器的跳转帧。

3.根据权利要求2所述的基于CAN总线自组网系统的点播及组播固件升级方法，其特征在于，应答升级状态帧，实现组播方式的固件升级，包括：

在应答升级状态帧后，基于上位机下发的升级包信息帧触发所述待升级下位机对应的一次应答，并在一次应答成功后，缓存帧数据，直到升级包信息帧循环结束；

基于缓存的所有帧数据拼接成数据包，并对所述数据包进行一次校验；

当一次校验通过时，判断写入所述待升级下位机的存储程序是否成功；

若写入失败，判定所述待升级下位机升级失败；

若写入成功，二次应答升级包信息帧，并对总包校验是否通过进行一次判断；

若一次判断结果为通过，则基于CAN数据段应答总包校验帧，进而再次应答升级状态帧，并跳转至待升级下位机应答升级跳转帧；

在再次应答升级状态帧之后，基于CAN仲裁段对总包校验是否通过进行二次判断；

若二次判断结果为通过，则升级状态帧，并判断所有所述待升级下位机所包含的所有目标节点是否升级成功；

若是，升级跳转帧，提示升级结果；

否则，基于CAN仲裁段对所述总包进行再次校验。

4.根据权利要求1所述的基于CAN总线自组网系统的点播及组播固件升级方法，其特征在于，判定对所述待升级下位机采用点播升级方式进行升级，包括：

判断所述待升级下位机的物理地址是否与定义到CAN帧仲裁段的功能列表匹配，若匹配，则跳转至系统启动加载器，并应答上位机升级跳转帧；

若不匹配，则保持CAN总线静默，直到再次收到跳转帧；

在应答成功之后，擦除所述待升级下位机的待升级区域，同时触发升级状态帧，并判断所述待升级区域是否擦除成功；

若擦除成功，则应答升级状态帧，实现点播方式的固件升级；

若擦除失败，则判定所述待升级下位机升级失败，并等待新的跳转至系统启动加载器的跳转帧。

5.根据权利要求4所述的基于CAN总线自组网系统的点播及组播固件升级方法，其特征在于，应答升级状态帧，实现点播方式的固件升级，包括：

应答升级状态帧后，基于上位机下发的升级包信息帧触发所述待升级下位机三次应答，并在三次应答成功后，由所述待升级下位机缓存帧数据，直到升级包信息帧循环结束；

基于缓存的所有帧数据拼接成数据包，并对所述数据包进行校验；

当数据包校验通过时，判断写入所述待升级下位机的存储程序是否成功；

当数据包校验不通过时，判定所述待升级下位机升级失败；

当写入成功后，四次应答升级包信息帧，并基于CAN数据段判断总包校验是否通过；

若总包校验通过，则应答总包校验帧，进而应答升级状态帧，来跳转至待升级下位机并应答升级跳转帧；

在应答升级状态帧之后，基于CAN仲裁段判断总包校验是否通过；

若通过，则升级状态帧，并在应答升级状态帧之后，升级跳转帧，提示升级结果；

否则，重新获取上位机下发的升级跳转帧。

6.根据权利要求1所述的基于CAN总线自组网系统的点播及组播固件升级方法，其特征在于，由上位机按照与升级失败节点相关的升级方式对所述升级失败节点继续升级的过程中，包括：

对同个升级失败节点的升级失败次数进行统计；

当统计的升级失败次数满足设定失败次数时，停止对相应的升级失败节点进行升级。

7.根据权利要求4所述的基于CAN总线自组网系统的点播及组播固件升级方法，其特征在于，所述功能列表在所述CAN帧仲裁段的高比特位域。

8.根据权利要求1所述的基于CAN总线自组网系统的点播及组播固件升级方法，其特征在于，还包括：

获取所述待升级下位机跳转到系统启动加载器的跳转日志，并判断所述跳转日志中是否存在组网ID丢失的情况；

若存在，对涉及到的不同节点设备物理地址进行重新组网。

9.根据权利要求1所述的基于CAN总线自组网系统的点播及组播固件升级方法，其特征在于，基于所述适配升级程序，对相应的当下程序包进行升级及校验，包括：

锁定每个适配升级程序基于对应当下程序包的源位置，同时，锁定每个适配升级程序基于所述升级包的独立位置；源位置指的是适配升级程序在当下程序包中的位置，独立位置指的是适配升级程序在升级包中的位置，且该位置所对应的独立区域，即视为独立位置；

确定同个适配升级程序的源位置基于所述同个适配升级程序的独立位置的缺失地址；

当所述缺失地址的个数为0时，初步判定对应源位置允许升级；

当所述缺失地址的个数不为0时，分析所述缺失地址基于对应独立位置的关键值；

当所述关键值小于预设值时，初步判定对应源位置允许升级；

当所述关键值不小于预设值时，根据预设约束条件筛选缺失地址，对所述源位置进行扩充；

基于所述适配升级程序对允许升级的源位置的原程序进行替换；

在每个原程序进行替换完成后，基于节点-位置-引脚映射表，确定每个允许升级的源位置对应的校验引脚，并对所述校验引脚的输出电平进行第一次测量，得到一次测量向量；节点-位置-引脚映射表指的是对应的升级节点以及程序升级的源位置，且与两者匹配的设置引脚在内的，也就是对应升级设备可能涉及到的所有引脚的对应关系都包含在内；

将所述一次测量向量与对应标准测量向量进行比较，若一致，则继续对下个原程序进行替换，若不一致，则构建所述一次测量向量与对应标准测量向量的向量矩阵，并分析所述向量矩阵中的重复元素个数n01，如果n01>n0/2，则继续对下个原程序进行替换，否则，终止替换，并对下一个当下程序包进行替换，其中n0表示对应的测量次数；

当对应的所有原程序都能进行替换，且替换完成后，对涉及到的所有校验引脚的输出电平进行第二次测量，构建得到测量矩阵；

将所述测量矩阵与标准矩阵进行比较，若一致，则判定升级成功；

否则，判定升级失败。