DE10301899A1

DE10301899A1 - Verfahren zum Programmieren einer Steuereinheit

Info

Publication number: DE10301899A1
Application number: DE2003101899
Authority: DE
Inventors: Axel Aue; Matthias Knauss; Peter Poinstingl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2023-01-18
Also published as: DE10301899B4

Abstract

Es werden ein Verfahren zum Programmieren mindestens einer von einer Anzahl von über einen Kommunikationsbus (26) verbundenen Steuereinheiten (10) sowie ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgestellt. Bei dem beschriebenen Verfahren wird zunächst mit einer Botschaft unter Verwendung eines ersten Busprotokolls die nicht zu programmierenden Steuereinheiten (10) deaktiviert und anschließend unter Verwendung eines zweiten Busprotokolls die Programmierung der mindestens einen zu programmierenden Steuereinheit (10) durchgeführt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Programmieren einer Steuereinheit. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Stand der Technik
Bei modernen Steuergeräten und Steuereinheiten, beispielsweise in Kraftfahrzeugen, sind immer mehr und immer komplexere Funktionen zu realisieren, wodurch immer größere den Steuereinheiten zugeordnete Speicherelemente für Programme und Daten erforderlich werden.
Die in einem Kraftfahrzeug vorgesehenen einzelnen Steuereinheiten sind zweckmäßigerweise über einen Kommunikationsbus miteinander verbunden. Dabei wird die Kommunikation über den Bus bzw. das Bussystem mit einem geeigneten Protokoll geregelt. Insbesondere im Kraftfahrzeugbereich hat sich hierzu der CAN-Bus (CAN: Controller Area Network) und das entsprechende CAN-Protokoll etabliert. Bei diesem flexiblen Protokoll ist eine Aufnahme weiterer Busteilnehmer jederzeit problemlos möglich.
Die den Steuereinheiten zugeordneten Speicher werden üblicherweise während der Fertigung programmiert, wobei die zu programmierenden Daten über den CAN oder über eine asynchrone serielle Schnittstelle gesendet werden. Bei der Programmierung über den CAN ist allerdings je nach Variante die maximale Baudrate auf 500 kBaud oder 1 MBaud begrenzt. Bei der seriellen Schnittstelle ist zu beachten, daß bedingt durch die hohe Anzahl der angeschlossenen Steuereinheiten die Kapazität sehr hoch ist und daher nur Baudraten unter 500 kBaud möglich sind.
Moderne Motorsteuerungen benötigen einen Programmspeicher von bis zu 1,5 Mbyte, wobei die Tendenz steigend ist. Die Übertragung dieser Datenmengen über langsame Schnittstellen ist daher sehr zeitintensiv. Darüber hinaus ermöglicht das CAN-Protokoll zwar eine sichere Übertragung in gestörter Umgebung, doch benötigt es auch einen großen Overhead.
Aus der Druckschrift DE 43 32 499 A1 ist ein Verfahren zur Programmierung eines Speichers in einer Steuereinheit bekannt. Bei dem beschriebenen Verfahren werden die zu programmierenden Daten von einem externen elektronischen Gerät zu der Steuereinheit übertragen. Als Schnittstelle für die Übertragung der Daten dient dabei die vorhandene serielle Diagnoseschnittstelle, über die das externe elektronische Gerät mit der Steuereinheit verbunden wird. Allerdings betragen die dabei zu erzielenden Übertragungsraten maximal etwa 250 kBaud, was zu zunehmend größeren Übertragungszeiten führt.
Vorteile der Erfindung
Demgegenüber sieht das erfindungsgemäße Verfahren zum Programmieren mindestens einer von einer Anzahl von über einen Kommunikationsbus verbundenen Steuereinheiten vor, daß mit einer Botschaft, die vorzugsweise speziell vereinbart ist, unter Verwendung eines ersten Busprotokolls die nicht zu programmierenden Steuereinheiten deaktiviert werden. Anschließend erfolgt unter Verwendung eines zweiten Busprotokolls die Programmierung der mindestens einen zu programmierenden Steuereinheit.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, die Geschwindigkeit der Kommunikation über eine Standardschnittstelle, die üblicherweise in jeder Steuereinheit vorhanden ist, erheblich zu erhöhen. Dies wird bspw. durch den Einsatz einer seriellen asynchronen Schnittstelle, z.B. einer RSC@CAN-Schnittstelle erreicht, die hohe Übertragungsraten ermöglicht.
Das verwendete zweite Busprotokoll weist nicht den für das erste Busprotokoll notwendigen Overhead auf, was eine schnellere Übertragung ermöglicht. Allerdings ist es erforderlich vor dem Wechsel des Protokolls die anderen Teilnehmer zu deaktivieren, so daß diese während der Programmierung in einem passiven Zustand sind und die Übertragung nicht stören. Somit können Steuereinheiten in Kraftfahrzeugen mit einer höheren Datenrate und ohne Protokolloverhead programmiert werden.
Da der Kommunikationsbus ein direktes Ansprechen einzelner Teilnehmer erlaubt, werden zunächst die Steuereinheiten, die nicht zu programmieren sind, angesprochen und mit einer speziell dafür vorgesehenen Botschaft deaktiviert. Diese Steuereinheiten beeinträchtigen somit nicht die Programmierung der zu programmierenden Steuereinheit bzw. Steuereinheiten.
Als Kommunikationsbus bietet sich der Einsatz eines CAN-Busses an. In diesem Fall werden vorzugsweise als erstes Busprotokoll ein CAN-Busprotokoll und als zweites Busprotokoll ein Standardprotokoll einer seriellen Schnittstelle eingesetzt.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Steuereinheiten über asynchrone Schnittstellen an dem Kommunikationsbus angeschlossen.
Beim Programmieren werden üblicherweise Daten in einen Speicherbaustein geschrieben, der einer in der zu programmierenden Steuereinheit vorgesehenen elektronischen Recheneinheit zugeordnet ist. Als Speicherbaustein dient vorzugsweise ein Flash-Speicherbaustein.
Zum Programmieren wird in der Regel ein Programmiergerät verwendet, das hierzu an die Standard-CAN-Schnittstelle angeschlossen wird.
Nach erfolgter Programmierung werden die deaktivierten bzw. passiven Steuereinheiten wieder aktiviert.
Das erfindungsgemäße Computerprogramm umfaßt Programmcodemittel, um alle Schritte eines vorstehend beschriebenen Verfahrens durchzuführen. Das Programm kommt dabei auf einen Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere eine Recheneinheit in einer Steuereinheit, zur Ausführung.
Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt weist diese Programmcodemittel auf, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Zeichnung
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
1 zeigt schematisch eine Steuereinheit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
2 zeigt in einem Flußdiagramm eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In 1 ist in schematischer Darstellung eine Steuereinheit, die insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist, dargestellt. Die Steuereinheit 10 weist eine elektronische Recheneinheit 12, üblicherweise einen Mikroprozessor 12, auf, der wiederum ein Kommunikationselement 14 bzw. ein CAN-Controller 14, ein Programmierelement 16, ein Speicherbaustein 18, in diesem Fall ein Flash-Speicherbaustein 18, und ein Schaltmittel 20 umfaßt.
Über eine asynchrone serielle Schnittstelle 22 ist die Steuereinheit 10 zum Programmieren, d.h. zum Übertragen von Daten in den Flash-Speicherbaustein 18, mit einem Programmiergerät 24 verbunden.
Bei der „normalen" Kommunikation ist das Schaltmittel 20 so eingestellt, daß unter Verwendung eines ersten Busprotokolls, insbesondere des CAN-Busprotokolls, über die Schnittstelle 22 eine Kommunikation mit dem CAN-Controller 14 erfolgt.
Zum Programmieren der Steuereinheit 10 wird das Programmiergerät 24 an den CAN-Bus 26 angeschlossen. Nach Deaktivieren weiterer Busteilnehmer erfolgt unter Verwendung eines zweiten Protokolls das Schreiben von Daten in den Flash-Speicherbaustein 18, wobei das Schaltmittel 20 so eingestellt ist, daß eine Kommunikation mit dem Programmierelement 16 durchgeführt wird. Die Daten werden somit über einen Treiber für eine standardmäßige CAN-Schnittstelle geschickt, wobei jedoch ein standardmäßiges Protokoll für eine serielle Schnittstelle verwendet wird. Die dabei erreichten Datenübertragungsraten sind um ein Vielfaches höher als diejenigen, die mit den für eine serielle Schnittstelle üblichen Treibern zu erzielen sind.
2 zeigt zur Verdeutlichung des Ablaufs einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Fluß- bzw. Ablaufdiagramm.
Zum Programmieren einer Steuereinheit wird in einem ersten Schritt 30 ein Programmiergerät an eine Standard-CAN-Schnittstelle angeschlossen. Die Programmierung wird in der Regel bei der Fertigung durchgeführt.
In einem anschließenden Schritt 32 schaltet das Programmiergerät alle Teilnehmer, die nicht zu programmieren sind, ab, d.h. diese werden deaktiviert.
Dieses Deaktivieren erfolgt üblicherweise mit speziell vereinbarten Botschaften. Die deaktivierten Teilnehmer sind dann nicht mehr in der Lage zu senden und können lediglich noch CAN-Botschaften empfangen.
Daraufhin wird in einem weiteren Schritt 34 ein Protokollwechsel, nämlich von dem ersten Busprotokoll zu dem zweiten Busprotokoll, durchgeführt.
Nach erfolgtem Protokollwechsel kann dann in einem weiteren Schritt 36 die Steuereinheit mit einer höheren Datenrate und ohne Protokolloverhead im Fahrzeug programmiert werden. In Abhängigkeit von den eingesetzten CAN-Treibern und der CAN-Topologie ist auf diese Weise eine erhebliche Erhöhung der Programmiergeschwindigkeit zu erreichen. Die deaktivierten CAN-Teilnehmer ignorieren die ankommenden Botschaften, da sie diese nicht verstehen und senden auch keine Fehlermeldungen.
Nach erfolgter Programmierung wird in einem Schritt 38 das Protokoll erneut gewechselt, so daß die weitere Kommunikation wiederum unter Verwendung des ersten Protokolls erfolgt. Abschließend werden in einem Schritt 40 die deaktivierten Steuereinheiten wieder aktiviert.

Claims

Verfahren zum Programmieren mindestens einer von einer Anzahl von über einen Kommunikationsbus verbundenen Steuereinheiten (10), bei dem mit einer Botschaft unter Verwendung eines ersten Busprotokolls die nicht zu programmierenden Steuereinheiten (10) deaktiviert werden und anschließend unter Verwendung eines zweiten Busprotokolls die Programmierung der mindestens einen zu programmierenden Steuereinheit (10) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Kommunikationsbus (26) ein CAN-Bus (26) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem als erstes Busprotokoll ein CAN-Busprotokoll und als zweites Busprotokoll ein Standardprotokoll einer seriellen Schnittstelle (22) eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Steuereinheiten (10) über asynchrone Schnittstellen (22) an dem Kommunikationsbus (26) angeschlossen sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem zum Programmieren Daten in einen Speicherbaustein (18) geschrieben werden, der einer in der zu programmierenden Steuereinheit (10) vorgesehenen elektronischen Recheneinheit (12) zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem als Speicherbaustein (18) ein Flash-Speicherbaustein (18) verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem zum Programmieren ein Programmiergerät (24) eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem nach erfolgter Programmierung die deaktivierten Steuereinheiten (10) wieder aktiviert werden.
Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit (12), insbesondere einer Recheneinheit (12) in einer Steuereinheit (10), durchgeführt wird.
Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit (12), insbesondere einer Recheneinheit (12) in einer Steuereinheit (10), durchgeführt wird.