汽車Bootloader
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-07-23
汽車Bootloader的實例教程
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汽車ECU開發(fā)
BootLoader(下文簡稱Boot)也稱為引導(dǎo)程序，其主要用于軟件更新。這就帶來一個問題，ECU的軟件更新方式有很多，比如通過JTAG調(diào)試更新軟件，為什么要Boot呢？
由于ECU軟件中難免會有BUG存在，以及要滿足整車OTA需求，必須可以在不開蓋的情況下更新軟件。而ECU控制器對外的接口通常只有總線、電源和控制IO等。出于最大化復(fù)用接口(減少線束的重量和成本）考慮，通常采用基于UDS的Boot，而最常用的總線為CAN。為什么不用JTAG口呢？主要是ECU裝車后，直接通過燒錄器或者仿真器更新軟件的很不方便，難以實現(xiàn)遠(yuǎn)程更新，另外由于JTAG口的權(quán)限很高，可以任意修改內(nèi)部程序，安全風(fēng)險很大。
BootLoader的設(shè)計需求
Boot除了正常滿足更新軟件需求外，還需滿足以下需求。
1、安全需求
Boot和APP應(yīng)該放在不同的內(nèi)存區(qū)域，防止相互干擾。Boot中不應(yīng)集成Flash Driver，避免程序在正常運行時非法修改FLash，導(dǎo)致軟件異常，通常在刷寫App或者標(biāo)定數(shù)據(jù)時，先將Flash Driver下載至芯片的RAM中。
另外，在Boot執(zhí)行App或者標(biāo)定數(shù)據(jù)更新時，應(yīng)該具有多重安全檢查機制，確保刷入正確的軟件。
首先在執(zhí)行刷寫流程之前，上位機對需要更新的軟件包進(jìn)行檢查，通常包括兩項，其一是在生成軟件包時，開發(fā)人員會在特定位置增加一個與上位機約定的特定的ID，當(dāng)上位機加載軟件包時，會去檢查軟件包中存儲的ID是否與上位機中相同，如果不同，則終止刷寫，這樣可以防止刷入其他ECU的軟件包。
展開 汽車明確規(guī)定通過UDS進(jìn)行更新程序，主機廠要求擦寫內(nèi)部存儲的代碼不可寫入正常代碼中。汽車電子中ECU一旦設(shè)計完成，裝車量產(chǎn)就很難再拆卸并返回零部件供應(yīng)商完成功能升級或補丁修復(fù)。一旦出現(xiàn)售后質(zhì)量問題，如果召回的話，零部件供應(yīng)商和整車廠將面臨嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，因此設(shè)計基于CAN總線的ECU在線程序更新Bootloader可以很好的解決這一問題，將零部件供應(yīng)商和整車廠的損失降低到最小。目前國外大部分汽車整機廠（主機廠）和全球的一級汽車零部件供應(yīng)商 (Tier 1) 都要求在其設(shè)計的ECU實現(xiàn)Bootloader功能。
圖1-3 Bootloader簡易框圖
假如使用CAN，框架則會設(shè)計成如圖1-3。
2.3 Bootloader框架
Bootloader由主機廠或者自己，可以選擇用或者不用，本次主要針對使用Bootloader情況進(jìn)行分析。主機使用協(xié)議由自己進(jìn)行定義，ECU啟動模式選擇由芯片廠商進(jìn)行技術(shù)支持（如果沒有廠商支持是不可以的，是不被主機廠認(rèn)可的，大多數(shù)是購買商業(yè)軟件包，由服務(wù)商進(jìn)行技術(shù)支持與芯片廠商共同支持的）。內(nèi)部編寫均需要遵循協(xié)議，大多數(shù)開發(fā)都是由多年開發(fā)經(jīng)驗沉淀下來，修改而成的，協(xié)議依然在進(jìn)步，代碼可能無法維護(hù)而無法支持，主機廠也會被迫選擇使用舊版協(xié)議。
圖1-4 Bootloader架構(gòu)
2.4 ECU Bootloader原理
主機廠規(guī)定不可把擦寫內(nèi)部代碼的功能直接寫入程序中，因此，只能每次用時才能將代碼放入ECU，ECU內(nèi)部可以有Bootloader，但不可以有擦寫內(nèi)部代碼的功能，擦寫代碼的功能稱作NVM (None Valitale Momory–非易失性存儲器)驅(qū)動程序。
展開 比如本公眾號的下面的圖片，帶邊緣陰影和淡紅色水印，都是自己做出來的，里面用到了很復(fù)雜的底層數(shù)學(xué)處理邏輯
CANDE汽車網(wǎng)絡(luò)設(shè)計平臺。用到了很復(fù)雜的報文結(jié)構(gòu)體處理邏輯，使得師子一號堅定認(rèn)為：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是代碼的核心
收銀軟件。用LabVIEW+C#實現(xiàn)，走的支付寶的支付通道。
軟件加密技術(shù)。用的是LabVIEW直接控制MBR保留分區(qū)字節(jié)，以及對BIOS的控制技術(shù)，使用了自己開發(fā)了一個DLL。
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汽車NM網(wǎng)絡(luò)管理。
汽車BOOTloader。
示波器數(shù)據(jù)的獲取和分析。
前面板控件自動布局。這個是Labview的軟肋，縮放幾次就扭曲了，所以我自己做了個程序，自動識別前面板大小、各個控件的大小及在前面板的坐標(biāo)，從而實現(xiàn)動態(tài)自動布局。不過，一般而言，我們使用labview的目的是實現(xiàn)功能，對界面的美觀度要求一般不高。
LabVIEW憑借著簡單易用的特性，以及強大的擴展功能，給我?guī)砹颂嗟捏@喜，也幫我解決了不少的問題。
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汽車Bootloader的最新內(nèi)容
01
原理概述
單片機通常燒錄有三種：
ISP（In-System Programming）
在系統(tǒng)編程，使用引導(dǎo)程序（Bootloader）加上外圍UART/SPI等接口進(jìn)行燒錄。
ICP （In-circuit
汽車BOOTloader。
示波器數(shù)據(jù)的獲取和分析。
前面板控件自動布局。這個是Labview的軟肋，縮放幾次就扭曲了，所以我自己做了個程序，自動識別前面板大小、各個控件的大小及在前面板的坐標(biāo)，從而實現(xiàn)動態(tài)自動布局。不過，一般而言，我們使用labview的目的是實現(xiàn)功能，對界面的美觀度要求一般不高。
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汽車ECU開發(fā)
BootLoader(下文簡稱Boot)也稱為引導(dǎo)程序，其主要用于軟件更新。這就帶來一個問題，ECU的軟件更新方式有很多，比如通過JTAG調(diào)試更新軟件，為什么要Boot呢？
由于ECU軟件中難免會有BUG存在，以及要滿足整車OTA需求，必須可以在不開蓋的情況下更新軟件。而ECU控制器對外的接口通常只有總線、電源和控制IO等。出于最大化復(fù)用接口
