全汽車控制器Bootloader概述及測試方法

汽車控制器Bootloader概述及測試方法一、控制器軟件Bootloader的作用單片機(jī)工作時(shí)總是從固定地方取指，對(duì)編寫程序的人帶來了很多的麻煩，軟件更新時(shí)必須通過燒錄器等工具燒錄；在此環(huán)境下，將軟件設(shè)計(jì)由一個(gè)程序跳轉(zhuǎn)到另一個(gè)程序，這個(gè)程序通常稱作Bootloader。Bootloader程序常常具有通信接口和擦寫內(nèi)部存儲(chǔ)空間的功能，可將需要更新的APP擦除，寫入新的APP。有時(shí)會(huì)設(shè)計(jì)成相互跳轉(zhuǎn)，例如APP2跳轉(zhuǎn)到APP3，遠(yuǎn)程升級(jí)時(shí)使用。汽車電子中ECU一旦設(shè)計(jì)完成，上市車輛就很難再拆卸并返回零部件供應(yīng)商完成功能升級(jí)或補(bǔ)丁修復(fù)。一旦出現(xiàn)售后質(zhì)量問題，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(jì)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(jī)廠（主機(jī)廠）和全球的一級(jí)汽車零部件供應(yīng)商(Tier1)都要求在其設(shè)計(jì)的ECU實(shí)現(xiàn)Bootloader功能。因此大多主機(jī)廠要求ECU具有升級(jí)功能，并且通過多年的積淀制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)UDS。ECU開發(fā)過程要用到它來構(gòu)建bootloader，上傳和下載數(shù)據(jù)，即軟件刷寫，控制器Reset；近年來遠(yuǎn)程更新的加入，讓軟件更新增加了更多的可能性。二、控制器軟件Bootloader的工作流程1.通過診斷會(huì)話進(jìn)入擴(kuò)展會(huì)話模式。2.確認(rèn)刷寫前提。根據(jù)《UDS刷寫規(guī)范》所要求的條件，通過ECU合適的車速、檔位等信息，確認(rèn)是否可以更新軟件。3.關(guān)閉DTC記錄功能。讓ECU停止記錄新增故障，因?yàn)樗⒊绦虻臅r(shí)候，為了加快軟件刷寫速度，需要停掉整個(gè)網(wǎng)段的報(bào)文，可能會(huì)導(dǎo)致很多ECU記錄“報(bào)文丟失”故障4.關(guān)閉CAN通信。停止整個(gè)網(wǎng)段的報(bào)文，為了加快刷程序的速度。5.進(jìn)入編程會(huì)話模式。6.解鎖電控單元，安全訪問通過。上位機(jī)發(fā)個(gè)請求，ECU回復(fù)一個(gè)隨機(jī)數(shù)，然后上位機(jī)根據(jù)某種算法，根據(jù)這個(gè)隨機(jī)數(shù)，算出另外一個(gè)數(shù)據(jù)，并把這個(gè)數(shù)據(jù)再用一幀報(bào)文發(fā)給ECU，ECU再回復(fù)一幀，上位機(jī)認(rèn)證通過。7.寫入簽名信息。比如“刷寫日期+設(shè)備名稱”。8.下載數(shù)據(jù)，1-預(yù)擦除數(shù)據(jù)。2-寫地址和長度。3-數(shù)據(jù)傳輸。4-退出傳輸。5-CheckSum核對(duì)。9.后編程階段，進(jìn)入擴(kuò)展會(huì)話模式.10.打開DTC。11.開啟通信。12.ECU軟復(fù)位，對(duì)ECU進(jìn)行重啟操作。三、控制器軟件Bootloader的測試方法測試項(xiàng)目1：正常刷寫測試測試目的：驗(yàn)證正常刷寫功能測試前提條件：1.KL30、GND電源正常供電；2.CAN_H、CAN_L通訊正常測試步驟：1.連接測試設(shè)備（環(huán)境IDE、工具Kavaser-CAN收發(fā)器）；2.選擇刷寫功能；3.啟動(dòng)刷寫測試預(yù)期結(jié)果：1.刷寫成功；2.重新上電，VCU正常發(fā)出報(bào)文；測試項(xiàng)目2：連續(xù)多次刷寫測試目的：驗(yàn)證多次刷寫功能測試前提條件：1.KL30、GND電源正常供電；2.CAN_H、CAN_L通訊正常測試步驟：1.連接測試設(shè)備（環(huán)境IDE、工具Kavaser-CAN收發(fā)器）；2.選擇刷寫功能；3.啟動(dòng)刷寫；4.重復(fù)步驟1-4（5次）測試預(yù)期結(jié)果：1.刷寫成功；2.重新上電，VCU正常發(fā)出報(bào)文；測試項(xiàng)目3：刷寫確認(rèn)相關(guān)信息測試目的：驗(yàn)證刷寫功能結(jié)果測試前提條件：1.KL30、GND電源正常供電；2.CAN_H、CAN_L通訊正常測試步驟：1.連接測試設(shè)備（環(huán)境IDE、工具Kavaser-CAN收發(fā)器）；2.選擇刷寫功能；3.啟動(dòng)刷寫4.通過UDS服務(wù)讀取XX信息測試預(yù)期結(jié)果：1.刷寫成功；2.重新上電，VCU正常發(fā)出報(bào)文；測試項(xiàng)目4：電源異常刷寫測試測試目的：驗(yàn)證不同電源電壓刷寫功能測試前提條件：1.KL30、GND電源供電8V、10V、14V、16V；2.CAN_H、CAN_L通訊正常測試步驟：1.連接測試設(shè)備（環(huán)境IDE、工具Kavaser-CAN收發(fā)器）；2.選擇刷寫功能；3.啟動(dòng)刷寫4.通過UDS服務(wù)讀取XX信息測試預(yù)期結(jié)果：1.刷寫成功；2.重新上電，VCU正常發(fā)出報(bào)文；測試項(xiàng)目5：中斷刷寫測試測試目的：驗(yàn)證中斷刷寫測試前提條件：1.KL30、GND電源正常供電；2.CAN_H、CAN_L通訊正常測試步驟：1.連接測試設(shè)備（環(huán)境IDE、工具Kavaser-CAN收發(fā)器）；2.選擇刷寫功能；3.啟動(dòng)刷寫，刷寫3S后，關(guān)閉上位機(jī)軟件；4.再次重復(fù)1-3測試預(yù)期結(jié)果：1.第一次刷寫失?。?.第二次刷寫成功；3.重新上電，VCU正常發(fā)出報(bào)文；測試項(xiàng)目6：錯(cuò)誤文件刷寫測試目的：驗(yàn)證錯(cuò)誤文件刷寫測試前提條件：1.KL30、GND電源正常供電；2.CAN_H、CAN_L通訊正常測試步驟：1.連接測試設(shè)備（環(huán)境IDE、工具Kavaser-CAN收發(fā)器）；2.選擇bin文件導(dǎo)入上位機(jī)；3.啟動(dòng)刷寫測試預(yù)期結(jié)果：1.刷寫失敗：2.重新上電，VCU不能發(fā)出報(bào)文；測試項(xiàng)目7：錯(cuò)誤程序刷寫測試目的：驗(yàn)證錯(cuò)誤程序刷寫測試前提條件：1.KL30、GND電源正常供電；2.CAN_H、CAN_L通訊正常測試步驟：1.連接測試設(shè)備（環(huán)境IDE、工具Kavaser-CAN收發(fā)器）；2.選擇hex文件內(nèi)容刪除或修改，導(dǎo)入上位機(jī)；3.啟動(dòng)刷寫測試預(yù)期結(jié)果：1.刷寫失?。?.重新上電，VCU不能發(fā)出報(bào)文；測試項(xiàng)目8：中斷供電電源測試測試目的：驗(yàn)證中斷供電電源測試前提條件：1.KL30電源正常供電；2.CAN_H、CAN_L通訊正常測試步驟：1.連接測試設(shè)備（環(huán)境IDE、工具Kavaser-CAN收發(fā)器）；2.選擇刷寫功能；3.啟動(dòng)刷寫4.KL30、GND正常供電，重復(fù)步驟1-3測試預(yù)期結(jié)果：1.第一次刷寫失敗：2.第二次刷寫成功；3.重新上電，VCU正常發(fā)出報(bào)文；測試項(xiàng)目9：中斷供電電源測試測試目的：驗(yàn)證供電電源測試前提條件：1.GND電源正常供電；2.CAN_H、CAN_L通訊正常測試步驟：1.連接測試設(shè)備（環(huán)境IDE、工具Kavaser-CAN收發(fā)器）；2.選擇刷寫功能；3.啟動(dòng)刷寫4.KL30、GND正常供電，重復(fù)步驟1-3測試預(yù)期結(jié)果：1.第一次刷寫失敗；2.第二次刷寫成功；3.重新上電，VCU正常發(fā)出報(bào)文；測試項(xiàng)目10：通信異常測試測試目的：驗(yàn)證通信異常測試前提條件：1.KL30、GND電源正常供電；2.CAN_H通訊正常測試步驟：1.連接測試設(shè)備（環(huán)境IDE、工具Kavaser-CAN收發(fā)器）；2.選擇刷寫功能；3.啟動(dòng)刷寫4.CAN_H/CAN_L正常通訊，重復(fù)步驟1-3測試預(yù)期結(jié)果：1.第一次刷寫失?。?.第二次刷寫成功；3.重新上電，VCU正常發(fā)出報(bào)文；測試項(xiàng)目11：通信異常測試測試目的：驗(yàn)證通信異常測試前提條件：1.KL3