一种ECU程序刷写和检测方法

摘要

本发明提供了一种ECU程序刷写和检测方法，系统复位ECU初始化，建立存储空间映射；根据EEPROM区、RAM区中读取的标识信息，判断是否进入BootLoader程序，如果进入则执行S3的进入BootLoader程序的相关步骤，否则执行S4运行应用程序，并周期性的循环检测是否有ECU检测请求或者刷写请求；若有ECU检测请求，则执行S5的检测相关步骤；若有ECU刷写请求，则执行S6的刷写相关步骤。本发明方法，安全性较高。

权利要求

1.一种ECU程序刷写和检测方法，其特征在于：按以下步骤：

S1：系统复位ECU初始化，包括初始化微控制器、系统时钟、CAN通信，建立存储空间映射；

S2：读取存储空间的EEPROM区中APP模式用区的应用程序有效标识，读取RAM区中BootLoader模式与APP模式共享RAM区的应用程序请求跳转到BootLoader程序的标识，和BootLoader模式与APP模式default RAM区的用户强制要求进入BootLoader程序的标识；若应用程序有效标识为无效或应用程序请求跳转到BootLoader程序标识为跳转或用户强制要求进入BootLoader程序标识为强制要求进入，则执行S3，否则执行S4；

S3：进入BootLoader程序，包括：(1)初始化BootLoader FlashDriver编程驱动程序，将BootLoader FlashDriver编程驱动程序从BootLoader FlashDriver编程驱动程序代码区拷贝到BootLoader FlashDriver编程驱动程序映射区，并标记ECU进入BootLoader刷写模式；(2)接收上位机下载的程序文件，将应用程序设置为无效，在将程序文件写入APP程序区之前先调用BootLoader FlashDriver编程驱动程序映射区中的FlashDriver擦除指令，然后调用编程指令，直到完成所有的程序文件写入；(3)通过CHECKSUM校验，检查刷写是否正确，如果不正确则等待系统复位；如果刷写成功，则更新应用程序为有效，并将APP有效标识写入EEPROM中的BootLoader模式用区；(4)删除BootLoader FlashDriver编程驱动程序映射区中的程序，然后调用APP入口函数AppMain()，执行S4；

S4：运行应用程序，并周期性的循环检测是否有ECU检测请求或者刷写请求；若有ECU检测请求，则执行S5；若有ECU刷写请求，则执行S6；

S5：ECU接收到检测请求后，进入检测模式运行，与上位机进行问-答式通信，完成ECU输入或者输出端口的检测；

S6：ECU接收到刷写请求后，读取包括车辆运行工况、发动机工况、车速、发动机转速的信息，确定系统安全后，触发系统复位，并设置应用程序请求跳转到BootLoader程序的标识为跳转。

2.如权利要求1所述的一种ECU程序刷写和检测方法，其特征在于：所述S5步骤具体为：

首先，HOST发出控制指令，ECU接收到后解析控制指令，并根据控制指令要求读取传感器输入信号或者控制执行器输出，然后根据控制指令要求和硬件在环系统HIL反馈的实际状态对控制结果进行对比分析，并反馈给HOST，最后由HOST对所有的控制指令和检测结果进行统计分析，完成ECU输入或者输出端口的检测。

3.如权利要求1或2所述的一种ECU程序刷写和检测方法，其特征在于：若所述S3步骤中BootLoader刷写中断，则系统复位后再进入BootLoader刷写模式。

4.如权利要求1或2所述的一种ECU程序刷写和检测方法，其特征在于：所述BootLoader模式用代码区是具有防止被擦除和被编程操作功能的代码区。

说明书

一种ECU程序刷写和检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种ECU程序刷写和检测方法。

背景技术

[0002] 在汽车电控单元ECU产品开发、生产以及售后服务等各个阶段，不便于采用DEBUG方式进行程序下载，需要采用CAN总线通信来完成程序更新刷写，此时就需要在ECU里运行引导程序BootLoader来完成软件系统启动和程序更新刷写。

[0003] 引导程序BootLoader通常包含三个部分：系统启动引导程序，CAN通信驱动程序，FlashDriver编程驱动程序；其中前两部分通常固化在ECU中。针对第三部分FlashDriver编程驱动程序，如果固化在ECU中，就有可能意外调用，而将导致严重的错误；因此通常采用两次下载的方式，即第一次下载上位机将FlashDriver编程驱动程序下载到ECU的RAM中，第二次下载的是需要更新的代码和数据，运行在RAM中的FlashDriver负责将需要更新的代码和数据写入到指定的存储区域。

发明内容

[0004] 本发明旨在提供一种安全性较高的ECU刷写和检测方法。

[0005] 本发明通过以下方案实现：

[0006] 一种ECU程序刷写和检测方法，按以下步骤：

[0007] S1：系统复位ECU初始化，包括初始化微控制器、系统时钟、CAN通信，建立存储空间映射；所述存储空间分为BootLoader模式用代码区、APP(即应用程序)模式用代码区、RAM区和EEPROM区；所述BootLoader模式用代码区包括BootLoade FlashDriver编程驱动程序代码区、BootLoader程序区、复位中断向量表；APP模式用代码区包括APP入口函数、APP程序区、APP重映射中断向量表；RAM区包括BootLoader模式与APP模式共享RAM区、BootLoader模式与APP模式default RAM区、BootLoader FlashDriver编程驱动程序映射区；EEPROM区包括BootLoader模式用区和APP模式用区；BootLoader模式用代码区中的复位中断向量表只会处理系统复位中断，并将其他中断指向APP模式用代码区中的APP重映射中断向量表，也就是说BootLoader程序包含了复位中断服务程序，APP程序包含了非复位中断服务程序。BootLoader模式与APP模式共享RAM区记录了由应用程序请求跳转到BootLoader程序的标识；EEPROM区中的BootLoader模式用区用于保存应用程序APP的有效标识信息，记录是否有可正常运行的应用程序；EEPROM中的APP模式用区则留给APP程序使用；S2：读取存储空间的EEPROM区中APP模式用区的应用程序有效标识，读取RAM区中BootLoader模式与APP模式共享RAM区的应用程序请求跳转到BootLoader程序的标识，和BootLoader模式与APP模式default RAM区的用户强制要求进入BootLoader程序的标识；若应用程序有效标识为无效或应用程序请求跳转到BootLoader程序标识为跳转或用户强制要求进入BootLoader程序标识为强制要求进入，则执行S3，否则执行S4；

[0008] S3：进入BootLoader程序，包括：(1)初始化BootLoader FlashDriver编程驱动程序，将BootLoader FlashDriver编程驱动程序从BootLoader FlashDriver编程驱动程序代码区拷贝到BootLoader FlashDriver编程驱动程序映射区，并标记ECU进入BootLoader刷写模式；(2)接收上位机下载的程序文件，将应用程序设置为无效，在将程序文件写入APP程序区之前先调用BootLoader FlashDriver编程驱动程序映射区中的FlashDriver擦除指令，然后调用编程指令，直到完成所有的程序文件写入；(3)通过CHECKSUM校验，检查刷写是否正确，如果不正确则等待系统复位；如果刷写成功，则更新应用程序为有效，并将APP有效标识写入EEPROM中的BootLoader模式用区；(4)删除BootLoader FlashDriver编程驱动程序映射区中的程序，然后调用APP入口函数AppMain()，执行S4；

[0009] S4：运行应用程序，并周期性的循环检测是否有ECU检测请求或者刷写请求；若有ECU检测请求，则执行S5；若有ECU刷写请求，则执行S6；

[0010] S5：ECU接收到检测请求后，进入检测模式运行，与上位机进行问-答式通信，完成ECU输入或者输出端口的检测；

[0011] S6：ECU接收到刷写请求后，读取包括车辆运行工况、发动机工况、车速、发动机转速的信息，确定系统安全后，触发系统复位，并设置应用程序请求跳转到BootLoader程序的标识为跳转。

[0012] 所述S5步骤具体为：首先，HOST发出控制指令，ECU接收到后解析控制指令，并根据控制指令要求读取传感器输入信号或者控制执行器输出，然后根据控制指令要求和硬件在环系统HIL反馈的实际状态对控制结果进行对比分析，并反馈给HOST，最后由HOST对所有的控制指令和检测结果进行统计分析，完成ECU输入或者输出端口的检测。

[0013] 若所述S3步骤中BootLoader刷写中断，则系统复位后再进入BootLoader刷写模式。

[0014] BootLoader模式代码区位于有保护功能的FLASH区域，通过设定专门的寄存器，使得BootLoader模式代码区是具有防止被擦除和被编写操作功能的代码区。在进入BootLoader刷写模式后，BootLoader模式用代码区中的BootLoader FlashDriver编程驱动程序会被从BootLoader FlashDriver编程驱动程序代码区拷贝到RAM区中的BootLoader FlashDriver编程驱动程序映射区，也就是说BootLoader模式代码区中的BootLoader FlashDriver编程驱动程序代码区只是用来存放代码，而不会被调用执行。

[0015] 本发明的一种ECU程序刷写和检测方法，分离BootLoader FlashDriver编程驱动程序的代码区和映射区，将BootLoader FlashDriver编程驱动程序代码区中的BootLoader FlashDriver复制到BootLoader FlashDriver编程驱动程序映射区，刷写完成后删除BootLoader FlashDriver编程驱动程序映射区里的代码，防止BootLoader FlashDriver编程驱动程序被意外调用执行。同时为了确保安全性，根据用户的刷写请求，通过结合车辆运行工况如车速、发动机转速等变量值判定系统是否可以进入BootLoader刷写模式，确保安全的进入刷写模式。完成程序刷写后，可以根据用户的指令进入检测模式，通过CAN通信采用问答的方式实现电控单元ECU的输入、输出端的检测。本发明的ECU程序刷写和检测方法，安全性较高。

附图说明

[0016] 图1：实施例1中ECU程序刷写和检测流程图

[0017] 图2：实施例1中ECU存储空间示意图

[0018] 图3：实施例1中ECU检测流程框图

具体实施方式

[0019] 以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。

[0020] 实施例1

[0021] 一种ECU程序刷写和检测方法，其流程图如图1所示，按以下步骤：

[0022] S1：系统复位ECU初始化，包括初始化微控制器、系统时钟、CAN通信，建立存储空间映射；如图2所示，存储空间分为BootLoader模式用代码区、APP(即应用程序)模式用代码区、RAM区和EEPROM区；BootLoader模式用代码区包括BootLoade FlashDriver编程驱动程序代码区、BootLoader程序区、复位中断向量表；APP模式用代码区包括APP入口函数、APP程序区、APP重映射中断向量表；RAM区包括BootLoader模式与APP模式共享RAM区、BootLoader模式与APP模式default RAM区、BootLoader FlashDriver编程驱动程序映射区；EEPROM区包括BootLoader模式用区和APP模式用区；BootLoader模式用代码区中的复位中断向量表只会处理系统复位中断，并将其他中断指向APP模式用代码区中的APP重映射中断向量表，也就是说BootLoader程序包含了复位中断服务程序，APP程序包含了非复位中断服务程序。BootLoader模式与APP模式共享RAM区记录了由应用程序请求跳转到BootLoader程序的标识；EEPROM区中的BootLoader模式用区用于保存应用程序APP的有效标识信息，记录是否有可正常运行的应用程序；EEPROM中的APP模式用区则留给APP程序使用；

[0023] S2：读取存储空间的EEPROM区中APP模式用区的应用程序有效标识，读取RAM区中BootLoader模式与APP模式共享RAM区的应用程序请求跳转到BootLoader程序的标识，和BootLoader模式与APP模式default RAM区的用户强制要求进入BootLoader程序的标识；若应用程序有效标识为无效或应用程序请求跳转到BootLoader程序标识为跳转或用户强制要求进入BootLoader程序标识为强制要求进入，则执行S3，否则执行S4；

[0024] S3：进入BootLoader程序，包括：(1)初始化BootLoader FlashDriver编程驱动程序，将BootLoader FlashDriver编程驱动程序从BootLoader FlashDriver编程驱动程序代码区拷贝到BootLoader FlashDriver编程驱动程序映射区，并标记ECU进入BootLoader刷写模式；(2)接收上位机下载的程序文件，将应用程序设置为无效，在将程序文件写入APP程序区之前先调用BootLoader FlashDriver编程驱动程序映射区中的FlashDriver擦除指令，然后调用编程指令，直到完成所有的程序文件写入；(3)通过CHECKSUM校验，检查刷写是否正确，如果不正确则等待系统复位；如果刷写成功，则更新应用程序为有效，并将APP有效标识写入EEPROM中的BootLoader模式用区；(4)删除BootLoader FlashDriver编程驱动程序映射区中的程序，然后调用APP入口函数AppMain()，执行S4；

[0025] S4：运行应用程序，并周期性的循环检测是否有ECU检测请求或者刷写请求；若有ECU检测请求，则执行S5；若有ECU刷写请求，则执行S6；

[0026] S5：ECU接收到检测请求后，进入检测模式运行，如图3所示：首先，HOST发出控制指令，ECU接收到后解析控制指令，并根据控制指令要求读取传感器输入信号或者控制执行器输出，然后根据控制指令要求和硬件在环系统HIL反馈的实际状态对控制结果进行对比分析，并反馈给HOST，最后由HOST对所有的控制指令和检测结果进行统计分析，完成ECU输入或者输出端口的检测。

[0027] S6：ECU接收到刷写请求后，读取包括车辆运行工况、发动机工况、车速、发动机转速的信息，确定系统安全后，触发系统复位，并设置应用程序请求跳转到BootLoader程序的标识为跳转。

[0028] 若S3步骤中BootLoader刷写中断，则系统复位后再进入BootLoader刷写模式。

[0029] BootLoader模式代码区位于有保护功能的FLASH区域，通过设定专门的寄存器，使得BootLoader模式代码区是具有防止被擦除和被编写操作功能的代码区。在进入BootLoader刷写模式后，BootLoader模式用代码区中的BootLoader FlashDriver编程驱动程序会被从BootLoader FlashDriver编程驱动程序代码区拷贝到RAM区中的BootLoader FlashDriver编程驱动程序映射区，也就是说BootLoader模式代码区中的BootLoader FlashDriver编程驱动程序代码区只是用来存放代码，而不会被调用执行。