[发明专利]一种基于CAN总线的智能型BootLoader

说明书

技术领域

本发明涉及一种在汽车电子中电控单元应用程序更新启动用的BootLoader，尤其涉及一种基于CAN总线的智能型BootLoader。

背景技术

传统的汽车电控单元中用于更新，启动应用程序的BootLoader几乎都是基于串口方式。串口通信简单，抗干扰能力差，通信距离短等缺点，在恶劣汽车电磁环境中，通信很不可靠，实用效果较低。

传统的汽车电控单元BootLoader，一般由以下两种模式开发的，第一种：应用程序自身带BootLoader功能，即BootLoader代码和应用程序是一个软件工程，一起编译成电控单元镜像文件，烧入FLASH中，上电运行后，一旦检测到程序更新命令，BootLoader代码便把自身拷贝到内存中运行，和上位机按照特定的文件传输协议，进行程序更新，此种模式的优点是程序更新较为自由，只要电控单元在运行，随时都可以程序更新，而不受时间限制，在量产电控单元时，只需通过仿真器一次性烧入镜像文件，电控单元FLASH中代码便具有BootLoader代码和应用程序代码，极大提高了生产效率，缺点是在以后的程序更新途中，一旦断电（蓄电池电压突然过低，或不小心钥匙打到OFF档），就会造成FLASH中的数据不完整，破坏BootLoader代码，且再次上电后不能再更新程序，此种情况下只能开盖（电控单元在车上开盖将是一件很麻烦的事情），通过仿真器再烧入镜像文件；第二种：BootLoader软件和电控单元应用程序分别属于两个不同的软件工程，在生产时，先通过仿真器把BootLoader镜像文件烧入FLASH中，再通过BootLoader方式把镜像文件烧入FLASH中，量产时一个产品需两次烧入镜像文件，此种方式优点是BootLoader和应用程序是独立的，不存在当更新程序时偶然断电，破坏BootLoader的问题，此种模式缺点是在量产电控单元时，每次都需烧入两次镜像文件，生产效率较低，且当BootLoader自身有Bug，需要更新BootLoader时，则只能开盖通过仿真器把BootLoader镜像文件烧入FLASH中。

发明内容

本发明提出了一种新型基于CAN总线的新型BootLoader，该BootLoader采用差分信号进行通信；除基本的初始化代码外，其余代码都是PIC型代码，在BootLoader工作时，既可以更新电控单元应用程序，也可以更新BootLoader自身；BootLoader和应用程序代码是一个软件工程，一起编译成电控单元镜像文件，实现更新电控程序无需开盖和只需一次性烧入。

当电控单元上电以后，CAN BootLoader初始化CPU锁相环时钟频率、CAN以及Flash，然后检查App Flash空间有无应用程序，若有应用程序，则启动App应用程序；若没有应用程序，则重新映射BootLoader代码，进入BootLoader模式，并根据接收到上位机的命令类型更新BootLoader程序或者更新App应用程序。

本发明有益的技术效果是：该BootLoader基于CAN总线，抗干扰能力强；在电控单元FLASH中只要有本BootLoader，在任何情况下程序更新都不用开盖，方便，易用；BootLoader和应用程序编译成一个镜像文件，在生产的过程中只需一次性烧入，极大的提高了生产的效率。

附图说明：

图1：上下位机通信协议

图2：CAN BootLoader软件流程图。

具体实施方式：

本发明中基于CAN总线的新型BootLoader，由于采用差分信号进行通信，抗干扰能力强，最大通信速率1Mbps（通信距离达40米），最大通信距离10公里（通信速率5kbps），极大的方便了汽车电控单元中程序更新问题。

本发明集两种传统模式的BootLoader的优点于一体，上下位机通信协议如图1所示，SOH为包头，一个字节，为0x01时为正常的文件内容，为0x04时为文件结束标志，包序号一字节，为0---255，包序号反码一字节，为包序号数据取反，便于下位机校验确认，接下来是131字节的文件内容，最后是CRC16校验码，用于下位机对传输的文件内容进行CRC校验。

本发明在开发CAN BootLoader时，除基本的初始化代码外，其余代码都是PIC（位置无关）型代码，上电后重映射到RAM中即其运行域在RAM中，这样当BootLoader工作时，即可以更新电控单元应用程序，也可以更新BootLoader自身。在更新电控单元应用程序时，BootLoader会做相应的标志，只有当更新完毕，BootLoader才会做更新完毕的标志。这样，当在更新电控单元应用程序时，电源即使突然断掉，在重新上电时，BootLoader记录下了上次更新未完毕标志，就会停留等待上位机发送更新程序命令，实现在任何情况下程序更新都不用开盖。本发明中BootLoader和应用程序一起编译成电控单元镜像文件，烧入FLASH中，这样在生产的过程中，只需一次性烧入镜像文件，提高了生产的效率。