汽车电子自编程分析论文_0

1、汽车电子自编程分析论文 1系统平台 本系统采用NEC电子的32位车身专用芯片V850/Fx3系列，V850是NEC电子的32位微处理器核，5级流水线控制，内部32个32位寄存器，乘法/除法指令，数据空间支持最大4GB线性寻址能力，代码空间支持64M线性寻址能力，内部1MB的codeflash,60KB的RAM空间，32KB的dataflash用作EEPROM模拟。 2常见Bootloader设计方案 目前常用的Bootloader方案有一下四种： 2.1方案一 如下图： SHAPE*MERGEFORMAT 图1方案一存储空间图 Fig.1Memoryaddressspaceofsolution

2、one 原理如下： Boot工程： Address:0x00000x3fff,interruptvector和自编程库函数，CAN,上位机通讯协议； Application工程： Address:0x00000x3fff,interruptvector和自编程库函数，CAN,上位机；应用程序函数； Dummyvector:用于中转中断处理函数。因为如果有中断产生，程序指针只会跳到Bootvector,应用程序中断处理函数无法响应中断。Dummyvector处理流程如下： SHAPE*MERGEFORMAT 图2方案一中断处理机制 Fig.2Theinterrupthandlemechanism

3、ofsolutionone 缺点: 1.Bootloader烧写在ROM里面，每次启动的时候需要执行，进行相应判断不是由应用程序开始。 2.每次进入中断程序时需要进行跳转,所以延长进入中断时间，且boot里面需要声明所有中断向量，boot里面的中断处理函数中要调用Application中的中断处理函数比较复杂，因为如果Application代码更新后，应用程序函数入口地址是变化的。 3.DummyInterruptVector需要在更新Bootloader时就写入,并且在更新应用程序的同时也更新这部分区域。 优点: 1.程序设计相对容易。 2.2方案二 如下图： SHAPE*MERGEFORM

4、AT 图3方案二存储空间图 Fig.3Memoryaddressspaceofsolutiontwo 缺点: 1.更新程序之前需要进行BootSwap功能切换应用程序和Bootloader程序,更新完毕后再次需要进行切换. 2.应用程序设计时比较复杂,需要加入Bootloader代码，且需要空出一段空白区域用于与Bootloader区域进行BootSwap交换. 优点: 1.ECU从应用程序开始跑，中断程序处理简单。Bootswap的目的就是为了处理中断机制。 SHAPE*MERGEFORMAT 图4方案二存储空间图 Fig.4Memoryaddressspaceofsolutiontwo 2

5、.3方案三 如下图： SHAPE*MERGEFORMAT 图5方案三存储空间图 Fig.5Memoryaddressspaceofsolutionthree 缺点: 1.芯片空间的使用效率比较低,需要有一半的ROM空间用做交换区. 优点: 1.Bootloader和应用程序整合在一个工程文件中,不需要专门的Boot区，程序设计简单，从应用程序开始跑。 2.由于旧程序仍然存在,应用更加安全. 2.4方案四 如下图： SHAPE*MERGEFORMAT Fig.6Memoryaddressspaceofsolutionfour 首先在RAM某段区间强行定义为ROM属性，否则无法执行代码，因为RAM

6、默认存放变量。然后将Bootloader工程代码拷入到指定RAM区间，指针跳转到RAM开始执行与上位机建立通讯。调用底层flash操作库函数更新应用程序。 缺点：程序设计比较复杂，需要跳转到RAM运行。在RAM中更新flash的时候需要开辟ROM空间作为启动备份区，否则发生断电或者意外，程序将无法恢复。 优点：节省空间。程序从应用程序启动。 3结论 中断矢量的拷贝是Bootloader的难点，以上的一些方法无论是方案一的中转函数还是方案二的Boot区交换，都是对中断矢量的拷贝，使得应用程序中断处理函数能够响应中断。对四种Bootloader方案进行了比较和优缺点分析，具体应用应该根据用户的实际

7、情况和客户的要求来设计。 实践中，要综合考虑到上位机的成本，ROM空间，启动时间，中断响应时间等因素。 4结束语 汽车电子已成为当前IT产业的一大亮点，呈现出巨大的市场需求。Bootloader的设计作为软件设计的一部分，有着非常重要的功能，可以实现ECU的在线诊断，在线标定，代码升级等功能。根据客户的实际需求，开发出成熟的软件是我们的目标。 参考文献 1NECElectronics.V850ES/Fx3UserManual,2006 2NECElectronics.Self-PragrammingNote,2007 3NECElectronics.DataFlashConvertUserManual,2007 4Vector.FlashKernelProgrammingonaHC12microcontrollerVersio