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1、安徽省机械工程学 会成立 周年论文集 基于总线的车载刷新方法设计 李涛 江淮 汽车技 术中心，安徽合肥， 摘 要 ：在 汽 车电子 领 域软件开 发 过程中已经发挥了非 常 重要的作用 ，它可以现场刷写而无需 专门烧 写器 以实现 程序更新数 据标定 、诊 断等 功能。本 文 基于 及的 车载网络协 议，介绍 的详细 功 能、实现策略及刷写 方法。 关键词：策略 ； 引百 为存放在里的固件程序 ，其从开机到应用程序启动之前 ，对软 件进行初始化，从 而将系统软硬件带人 一 个合适的状态 ，并为应 用 程 序做好 状态切换准备 。的主要功 能是实现 的启动 加载和下载，以满足在线诊断 ，代码升级
2、及在线 标定 等功 能 ，并且其不需要专门的烧写 器 或 者烧写软件，并可以随生 产节拍实现下线编程。 本文思 想基于和 车载 网络协议 ，以探究事宜 协议的网络通信程序刷 新流程设计。 软件架 构 体系中 明确定 义了基于 的汽车故障诊断通讯机制，其诊断协议体系结构分为 层 ：应 用层 ，网络层 ，数据链路层和物理层。 应用层将 诊断服务数据处理成 数据 帧 ，在传输过程中，进行数据 打包，解包，协调上下层工作，其 打包方式按照 八 ？、 丄 ； 的顺序发送 ，解包方 式反之 ；网络层则通过定时参 数等处理 与之间 的时间关系；数据链路层则按照 转化为 有效的数据帧 ，最后经过物理层的 电平
3、 信号实现设备与节点 ，节点与节点之间 的通讯 。刷新 前准 备工作和刷新后的处理过 程在 软 件中 ，而刷新过 程在 中 。以下为 软件构架 ，如图 所示。 启动管理应用程序 运行环境 诊断协议 内存管理 传输协议 看门狗驱动 安全模块 动 齒动 驱动 图软 件构架 十二、汽车工程 篇 其中包括 ： 软件的启动管理 ：管理和应用程序的 启动顺序 ； 应用程序 ：功能的实现，包括时钟配置 ，时间 片中断重映射 ； 运行环境 ：诊断协议的函数回调，并控制系统运行 ，保证功能的实现 ； 内存管理：逻辑块配置及数据管理； 诊断协议 ：满足及 ，根据服务请求给出响应响应 ； 传输协议 ：同 ，实现数据
4、的拆包 解包 驱动 ：保存应用软件和应用数据 内存映射含有两个独立的存储区域 ，即 软件区 域灰色阴影 ）和应用软件区域 ，分别用于存放两个独立的软件 。）； 驱动：保存应用数据和 内部数 据 （先擦除后写入，以 运行 ） ； 驱动 ：包括 收发器和控制器其与传输层交互； 看门狗驱动：防止系统跑飞 和系统复位 （复位中断 ， 一般 不使用中断 ） ； 安 全模块：安全 访问 （同 。 软件启动及刷新策 略 对于中小型控制器来说 ，利用 通讯机制的优点 获取 数据 ，拥有更快的网速和下 载速度，大大 降低 系统数据输人成本。 刷新软件的设计包含： 的启动加载过程； 软件和软件的跳转 过程； 诊断
5、通信的刷新具体流程 在中的设计。 其中内存映射含有两个独 立的存储区域 ，即 软件和 软件 ，两款软件之间相 互独立从 驱动以及诊断传输层来说两个软件可以共享驱动 ，也可以各自设置各 自的驱动 ）它 们的区别 为 ： 从软 件内容和功能方面来 说 软件主要 用于刷新的主流程以及系统总体的启动加载 功能 ； 软件侧重于 的策略、系统运行、故障诊断和刷新前准备及刷新后系统恢复工作 。 从刷新服务来说： 软件主要使用刷新相关及最为紧要的下载 服 务 ，软件服 务大多 为准 备工作服务 。 刷新前和刷新后 处理过程 在软件中，而刷 新烧写过程在 中 ，两软件通过状态跳转以实现整个刷新的顺利完成 。 检
6、査主编程条件 刷新工作流 程 基于诊断网络层协 议，本文以车载诊断术语阐述 线 的刷新流程 。 根据协议的诊断服务及 的通信协议 禁止故 码设置 规定 ，刷新包含预编程 ，主编程和后编程。 ） 预编程 预编程即为刷新的准备工作阶段，为 刷新确保了数据传输的前 提条件，防止點棚新概 刷新信息传输的失败 。刷新预编程工作如 图 所示 ，主要过程使用 服 务切换当前模式至扩展模 式；用服务检查编程条件 ；用服务禁止设置 以便于刷新 ；用通信控制服 务 禁止当前网络 管理及通信 信息 ，以便于 刷新可以获 得最大的流量 ，同时其可以组织网络 中其他信号的干扰 。 最后通过 服务 获取的 。 图藤预编程
7、 主编程 主编程为程序烧写进的过程 。其实 在启动（含重启 ）时 ，软件会首先进人 函数并触发 一系 列条件函数 ，如图 所示 。 软件会通过条件函数而选择进人刷新或 进人应用层软件 。 上电后会首 先进人程序 ，进人 函数 ，检查区域后进行校验 ，若校验失败 ，则会进入 的循 安徽省机械工程学会成立周年论文集 程序完成启动过程 进人函数 广 检查区域 否 进人程序 进人的 循环， ，待刷新 刷新參刷新 程 停序 丨 刷新结上行复位 图 启动加 载软件 流程 环，等待刷新，于刷新结束后进行复位；若校验成功，则进入应用层程序 。以下 将讨论另 一 种常 见的刷新过 程，即应用层程 序运行时接收到
8、网络 服务的请求而进 行刷新跳转的刷新过程 。函数条件满足时 ，进入刷新 预编程 ，刷 新预条件满足时 ，即进人刷新模式 ，如图 所示。 记录“纹信息 检査编依赖性 下载驱动 擦除逻辑块存储区 下载全部逻辑模块 请求下载 安全请求种子发送 传工据 ？ 请求退出传输 编程“式 士 数据完 性检查 图 刷新主编程 程序 首先进入编 程模式 ，网络给予正响应后会进行安全校验 ，安全校验通过情况下，为逻辑模块刷新过 程；在进行刷写前需要通过服务检查编程内容的可靠性 ，以下进入刷新主题部分。 刷新过程是个循环过程 ，如图 所示 ，有 很多与非判断，刷入逻辑模块前会通过服务读取逻辑指纹信 息，并下载 驱动
9、模块 。此后，通过服务擦除存储区 ，并按照 网络层通信协议 ，请求下 载 、传输数据等。在下载完成后会判断是否仍需下载模块，当下载完毕后会退出下载 。 十二、汽车工程篇 后编程 复 位 后 编程为程序烧写 后退出刷新的过程，整个过程比较简单。如图所示。 通过数 据检查 ，条件满 足后 ，首先通过服务 ，重启，并通过 服 务进人扩展会话模式 。在该模式下 ，通过 服务使能非诊断报文可以发送接着进人扩展会话 通过 服务开启 。所有条件满 足后进人默认会话模式 ，至此，刷新 成功。 ” 结 使能非断报文 对于中小控制器来说，从获取数据可以降低系统的数据 输入成本 ，利用 进 行刷新 ，摆脱原有 、 等刷新方式 ，可以获得更快的网速和下载 升后 速度 ，对于降低控制器成本 、提升生产速度非常有利。 本刷新系统的网络设计，与国际接轨，着重阐述了网络层刷新技术的实 现 ，符合 及 协议。由于设计思路基于网络 层协进人默认会话 议 ，可以更好地移植 通讯相关软件 ，从而大大缩短刷新软件的开发 费用， 图刷新后编程 参考文献 ： ， 李娟娟，刘孔祥，李济林智能前照灯的 刷新软件的设计年第期
