3 基于M PXY8500芯片的Bootload功能设计
    3.1基于MPXY8500芯片的内存分配
    在Bootload功能设计中，内存分配是程序架构设计的关键。图6所示为芯片存储空间在Bootload和应用程序之间的划分。其中中断向量表、库函数调用表、库函数的空间都为芯片硬件固化，物理地址可惟一访问，因此这些空间函数可以共同调用。那么主要的分配任务是针对SK用户Flash的划分：ROM＿INIT放置于Bootload存储区，用于系统加电后的堆栈和变量初始化，由系统工程文件产生，引导程序进入主函数；ROM-BOOT-MAIN为Bootload程序区，主要通过精简的无线通信和UDS协议栈实现程序下载功能；ROM-APP-MAIN为应用程序区，实现TPMS胎压检测功能，该区域可以通过Bootload功能实现程序更新；INT ROUTINE TAB为中断向量映射表，这个区域为Bootload和App应用程序共用区。为了实现Bootload程序和应用程序对中断的可靠响应，中断向量映射表必须分配在相同的物理地址，且需要在Bootload程序和应用程序编译中采用相同的中断入口和中断函数，这样无论程序运行于Bootload程序区还是App应用程序区时，如有定时中断、低频中断等发生，中断向量将直接跳转到映射表执行相应的中断服务程序即可。需要说明的是由于中断服务程序会被Bootload和App应用程序交互调用，所以必须杜绝对变量的操作而转为对物理地址的直接访问。

    3.2  Bootload程序与应用程序的交互架构设计
    图7为整个程序运行架构，分为Bootload程序开发和应用程序开发。其中BOOT MAIN和APP MAIN分别作为两种程序的入口函数，在两种程序的交互运行中必须对入口函数进行物理地址的访问以保证系统的可靠性。

    当应用程序被低频诊断工具通过UDS命令复位后，程序将跳转到BOOT_MAIN主函数入口，由于复位后SBMSC2_PDF的复位标志被清零，程序进入Boot_check进行判断是否连续有UDS命令传输，如有则程序进入BOOT_MAIN进行无线Bootload功能，在此Bootload过程中，MCU处于STOP4工作模式以便于无线通信的UDS数据可靠传输，直到Bootload成功，程序将自动跳转到APP_MAIN进行应用程序运行。如果Bootload过程失败，程序将自动设置于STOP1低功耗模式，并自循环于BOOT_MAIN函数中，等待下一次Bootload功能启动。Boot Status作为Bootload成功与否的标志，如Bootload失败，该标志清零，如Bootload成功，该标志置位，由此当模块从STOP1唤醒后，程序将根据Boot_ Status标志位来确定程序运行于BOOT_MAIN循环还是跳转到APP_MAIN应用程序。

    3.3基于UDS协议的Bootload程序设计
    针对TPMS应用，由于程序空间有限，本设计只采用了精简后必要的UDS服务，图8所示为基于UDS协议的Bootload流程设计。当程序在应用程序APP_MAIN中运行时，如果启动ECUReset服务将用于从应用程序跳转到Bootload程序；Security_Access用于密码访问，确保应用程序不会被误删除，只有密码访问成功才可以程序下载功能；RequestDownload用于程序下载请求、并传递程序下载信息如起始地址、程序大小等；TransferData用于接收程序包，并调用Flash写函数进行程序写入；当程序下载完成后，通过RequestTransferExit退出数据下载模式，并进行CRC计算对应用程序区进行校验，以确保程序写入正确，设置程序下载成功标志Boot_Status，最后直接跳转到APP_MAIN入口进行应用程序运行；如果程序下载中途停止或者CRC校验失败，程序将以低功耗自循环于BOOT_MAIN中运行，避免程序跑飞或者电池快速消耗完导致模块失效。

    4 设计要点和功能验证
    该Bootload功能是基于TPMS无线通信技术的特殊应用。首先胎压传感模块无论处于Bootload程序还是应用程序，为了满足整个模块的寿命要求，就必须进行低功耗设计：当程序运行在UDS数据下载中，STOP4浅休眠模式确保UDS数据可靠接收；当UDS数据中断或者程序下载失败，系统能自恢复到STOP1低功耗模式。其次基于无线通信的UDS协议设计中，由于无线信号容易干扰和衰减，因此必须在通信协议中设计增强数据包的校验能力和应对通信中断的处理机制。再次由于无线通信速率较低，如何缩短程序下载的时间也是系统设计的关键，在本设计中对UDS数据包由标准的8字节扩展到16字节，这样可以将数据传输的时间减少一半，极大提高了程序下载的效率。
    本设计已经成功上市并应用于美国Tesla Model S，上海通用凯越、上汽通用五菱宝骏等车辆，在TPMS胎压传感模块的生产制造和售后维护中，避免了有线程序更新时的拆壳、除胶等大量复杂工作，特别是针对安装于轮胎内的胎压传感模块将不再需要拆卸轮胎，即可对轮胎内的模块进行程序更新，这将极大地方便TPMS的生产、测试、市场应用和维护。图9为无线Bootload功能测试，分别针对轮胎外和轮胎内的胎压传感模块进行测试，通过低频诊断工具能够在较短的时间内完成程序下载功能，即使低频工具远距离移开从而短期中断通信后，再将低频工具靠近胎压传感模块，无线通信仍然可以恢复并最终完成程序下载功能。

上一页  [1] [2]