汽車電子軟體設計-刷新介紹1

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汽車電子控制器給汽車的發展帶來了無限的可能，也即是軟體定義汽車功能。汽車電子控制器里的軟體越來越複雜，動不動就是幾十萬行的代碼，不免會出現一些軟體bug，當出現軟體bug時，更新控制器里的軟體就成為必需，對控制器開發過程中，刷新功能必不可少。此次就講一下電子控制器里的刷新功能。

根據不同階段，刷新的種類也不同：

1）初次刷新；

2）Debug刷新；

3）基於UDS刷新；

4）OTA刷新；

本次文章主要講述前二種，後面幾點再開專題進行講述。

1）初次刷新：

初次刷新使用的場景是當晶元為「空」的時候，採用的一種刷新方式，經常會在控制器生產時罐裝數據所採用的一種刷新方式。那初次刷新的原理是什麼呢？在此我們以IFX TC27X晶元為例來說明。

要了解初次刷新原理，首先需要了解晶元的啟動原理。

從晶元手冊上的Memory May可看出，Flash區域有一塊特殊區域叫BootROM，這段存儲區域存放的內容是晶元供應商固化進去的程序，用戶是不可以更改的。

其包含的主要內容有：

? Startup Software (short name SSW);

? Software modules implementing additional functions (Bootstrap Loaders);

? Test Firmware.

在這隻需關注前兩條，對於Test Firmware暫不看。

每次MCU上電或複位，首先執行的就是BootROM里的Startup Software，那麼該Startup Software具體是幹嘛的呢？

會到如下Flash處找有效的內容（0xA0000000與0x80000000其實是互相映射的，這些地址是固定的）：

那麼這些Flash會存儲什麼內容呢？這些地址稱之為BootHeader，內容都是固定格式的（如果是正確的話），其格式為：

BootHeader中主要包含了用戶代碼的起始地址，內容有效校驗性區域配置及Checksum值。如果MCU首次啟動（上電或複位），會根據定義的區域校驗內容是否有效，如果有效，則PC指針跳轉到BootHeader中定義的起始地址，這樣就完成了從BootROM跳轉到用戶的代碼起始地址了，通常該該起始地址是BootLoader，之後再經過一系列初始化，啟動OS。

那麼BootHeader跟軟體有啥關係呢，我們在做軟體設計時可以通過定義這種結構的結構體Const變數，並將該Const變數分配到如上所述的BootHeader所在的Flash區域。

上面闡述了MCU的啟動過程，啟動的成功取決於BootHeader是否有效，那麼問題來了，如果Bootheader無效怎麼辦？

如果是第一個BootHeader無效，那麼Startup Software就嘗試去找第二個BootHeader，判斷是否有效，如果有效，則PC指針就會從BootROM跳轉到第二個BootHeader定義的用戶起始地址，如果無效，則繼續尋找第三個BootHeader，依次類推下去。

如果所有的Bootheader都無效，那麼這個時候MCU會進入一種特殊模式--BootsTrap模式，在這種模式下，MCU可以與外界進行通信，通信方式可以選擇Generic Bootloader via CAN pins - the communication protocol is automatically selected by the SSW between ASC and CAN pins，上位機設備在完成與ECU握手後，即可將用於刷新的Loader下載到MCU的RAM里，完成下載後，PC指針自動從BootROM跳轉到Program Scratchpad RAM PSPR的地址0xC0000000處，進而執行刷新Loader（開發時注意要將啟動地址定義為0xC0000000）。

2）Debug刷新

對於這種刷新，主要是利用JTAG協議，使得上位機軟體來控制MCU，實現對MCU Flash進行擦寫的操作。

常見的Debug有PLS的UDE和lauterbach的調試設備。想提到一點就是對於IFX的多核晶元，即使上面提到的BootHeader不存在，也可以連接Debug，但是對於單核晶元，如果BootHeader不存在，就無法連接Debug，這樣就無法通過Debug進行刷新了，此時就只能使用第一種刷新方式了。

你們的工廠採用哪種刷新方式呢？