(19)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(10)申請(qǐng)公布號(hào)CN120215992A(71)申請(qǐng)人格陸博科技有限公司地址226000江蘇省南通市崇川區(qū)新安路33號(hào)(72)發(fā)明人曹禮軒劉兆勇顧勤冬余子祥張莉莉張浩楠沈曉雨(74)專利代理機(jī)構(gòu)北京圣州專利代理事務(wù)所(普通合伙)11818專利代理師劉巖(54)發(fā)明名稱基于SPI通訊的制動(dòng)系統(tǒng)雙MCU固件升級(jí)方法和系統(tǒng)本發(fā)明涉及車輛制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及基于SPI通訊的制動(dòng)系統(tǒng)雙MCU固件升級(jí)方B1,A分區(qū)和B分區(qū)分別作為主MCU的A分區(qū)和區(qū)，A1和B1分區(qū)分別作為輔MCU的A1分區(qū)和B1分區(qū)；依托車輛CAN總線，采用一套上位機(jī)和診斷ID,依托主輔MCU之間的SPI通訊進(jìn)行輔MCU的軟件更新，同時(shí)使用主MCU的Flash區(qū)域進(jìn)行輔MCU的應(yīng)用程序備份，實(shí)現(xiàn)輔MCU應(yīng)用程序回滾的操作，保證上位機(jī)刷寫失敗時(shí)的車輛安全，高效精2S2、用刷寫器在主MCU和輔MCU的對(duì)應(yīng)Flash區(qū)域刷寫初始應(yīng)用程序，在主MCU的A分區(qū)刷寫初始的主MCU應(yīng)用程序，在主MCU的A1分區(qū)和輔MCU自身的Flash區(qū)域刷寫初始的輔MCU應(yīng)用程序；S4、將主MCU和輔MCU的應(yīng)用軟件融合成一個(gè)更新包，通過(guò)地址區(qū)別主MCU和輔MCU的固S5、擦除主MCU當(dāng)前B區(qū)域的應(yīng)用程序、輔MCU備份B1區(qū)域的應(yīng)用程序以及輔MCU自身Flash區(qū)域的應(yīng)用程序；S7、將輔MCU的應(yīng)用軟件傳輸至主MCU的B1區(qū)域，在傳輸至B1區(qū)域的同時(shí)，利用SPI通訊S9、主MCU重啟跳轉(zhuǎn)至自身B區(qū)域運(yùn)行應(yīng)用程序，輔MCU重啟運(yùn)行自身Flash區(qū)域應(yīng)用程2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SPI通訊的制動(dòng)系統(tǒng)雙MCU固件升級(jí)方法，其特征在于：在步驟S2中，主MCU運(yùn)行時(shí)通過(guò)自身引導(dǎo)加載程序Bootloader跳轉(zhuǎn)至A分區(qū)的應(yīng)用程序運(yùn)行，輔MCU運(yùn)行自身Flash區(qū)域的應(yīng)3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SPI通訊的制動(dòng)系統(tǒng)雙MCU固件升級(jí)方法，其特征在于：所述SPI通訊機(jī)制用于傳輸FlashDriver和輔MCU應(yīng)用程序，當(dāng)SPI數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，將所述SPI數(shù)據(jù)封裝成更大的封裝數(shù)據(jù)，所述封裝數(shù)據(jù)由標(biāo)識(shí)組、CRC校驗(yàn)碼和SPI數(shù)據(jù)構(gòu)成，所述標(biāo)識(shí)組用來(lái)確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性，所述CRC校驗(yàn)碼用來(lái)確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?，若干次SPI通訊組成一個(gè)數(shù)據(jù)包，接受或發(fā)送一個(gè)完整的所述數(shù)據(jù)包為一次數(shù)據(jù)交換。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于SPI通訊的制動(dòng)系統(tǒng)雙MCU固件升級(jí)方法，其特征在于：所述標(biāo)識(shí)組包括正常應(yīng)用程序交互標(biāo)識(shí)符和程序刷寫標(biāo)識(shí)符，分別用于區(qū)分SPI通信幀類別和確保數(shù)據(jù)的連續(xù)性識(shí)別。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于SPI通訊的制動(dòng)系統(tǒng)雙MCU固件升級(jí)方法，其特征在于：所個(gè)數(shù)組，使用接收到的所述SPI數(shù)據(jù)與所述預(yù)先定義的數(shù)組中與所述標(biāo)識(shí)符位置對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，并確保輸出與所述CRC校驗(yàn)碼長(zhǎng)度相同的計(jì)算所得校驗(yàn)碼，將計(jì)算所得校6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于SPI通訊的制動(dòng)系統(tǒng)雙MCU固件升級(jí)方法，其特征在于：所述數(shù)據(jù)包傳輸刷寫數(shù)據(jù)，在刷寫傳輸時(shí)，所述數(shù)據(jù)包分為指令字節(jié)和預(yù)留字節(jié)，所述指令字節(jié)將主MCU收到的上位機(jī)的刷寫指令完整地傳遞給輔MCU,所述指令字節(jié)負(fù)責(zé)傳輸診斷ID和據(jù)包的形式將符合主機(jī)廠刷寫規(guī)范的CAN診斷幀反饋給主MCU,主MCU解析完成后，再通過(guò)3CAN總線反饋給上位機(jī)，完成一次刷寫過(guò)程中的診斷請(qǐng)求一反饋操作，重復(fù)上述過(guò)程，直至整個(gè)刷寫流程完畢。7.根據(jù)權(quán)利要1所述的基于SPI通訊的制動(dòng)系統(tǒng)雙MCU固件升級(jí)方法，其特征在于：所述滾刷寫，主MCU的BootLoader中設(shè)置輔MCU刷寫失敗標(biāo)志位，在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)生上位機(jī)意外刷新，此時(shí)SPI通訊機(jī)制和刷寫流程與正常使用上位機(jī)刷寫通訊時(shí)相同，等待回滾刷新完畢8.基于SPI通訊的制動(dòng)系統(tǒng)雙MCU固件升級(jí)系統(tǒng)，采用上述權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的刷寫器，用于在主MCU和輔MCU的對(duì)應(yīng)Flash區(qū)域刷寫初始應(yīng)用程序；主MCU,用于刷寫自身Flash區(qū)域的應(yīng)用程序、備份輔MCU的Flash區(qū)域的應(yīng)用程序以及4基于SPI通訊的制動(dòng)系統(tǒng)雙MCU固件升級(jí)方法和系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及車輛制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及基于SPI通訊的制動(dòng)系統(tǒng)雙MCU固件升級(jí)方法和系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002]微控制器(以下簡(jiǎn)稱MCU)是嵌入式系統(tǒng)的核心，隨著嵌入式系統(tǒng)在汽車電子等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，多微控制器單元(Multi-MCU)架構(gòu)因其高可靠性成為關(guān)鍵系統(tǒng)的首選方案。在汽車電子領(lǐng)域的制動(dòng)系統(tǒng)中，集成式制動(dòng)系統(tǒng)因其多功能、小體積、高性能得到越來(lái)越廣了滿足功能安全的要求，目前集成式制動(dòng)系統(tǒng)的電子駐車功能依托雙MCU控制單元，從而具有冗余備份功能。雙MCU控制單元包含兩路MCU(以下稱為主MCU和輔MCU),主MCU具有電子駐車功能和其他制動(dòng)功能，而輔MCU只具備電子駐車功能。后期主輔MCU任意有一路失效，也能保證電子駐車功能不失效。[0003]因?yàn)榧墒街苿?dòng)系統(tǒng)具有主、輔MCU,在軟件更新時(shí)一般需對(duì)雙MCU固件進(jìn)行更新。傳統(tǒng)的做法是依托車輛CAN總線，規(guī)定兩套診斷ID,分別對(duì)主、輔MCU進(jìn)行更新。這種做法一般需要車輛主機(jī)廠針對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)兩套上位機(jī)軟件，繁瑣耗時(shí)；同時(shí)因?yàn)檩oMCU的Flash區(qū)域(非易失性存儲(chǔ)區(qū)域)一般較小，不支持A、B分區(qū)。一旦刷寫中途上位機(jī)斷電，則不支持應(yīng)用程序回滾，需要上位機(jī)重新刷寫才能工作。發(fā)明內(nèi)容[0004]本發(fā)明的目的是提供基于SPI通訊的制動(dòng)系統(tǒng)雙MCU固件升級(jí)方法和系統(tǒng)，依托車輛CAN總線，采用一套上位機(jī)和診斷ID,依托主輔MCU之間的SPI通訊進(jìn)行輔MCU的軟件更新，同時(shí)使用主MCU的Flash區(qū)域進(jìn)行輔MCU的應(yīng)用程序備份，實(shí)現(xiàn)輔MCU應(yīng)用程序回滾的操作，保證上位機(jī)刷寫失敗時(shí)的車輛安全，高效精簡(jiǎn)，并且兼容單MCU的診斷刷寫系統(tǒng)。[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了基于SPI通訊的制動(dòng)系統(tǒng)雙MCU固件升級(jí)方法，包括以下步驟：S2、用刷寫器在主MCU和輔MCU的對(duì)應(yīng)Flash區(qū)域刷寫初始應(yīng)用程序，在主MCU的A分區(qū)刷寫初始的主MCU應(yīng)用程序，在主MCU的A1分區(qū)和輔MCU自身的Flash區(qū)域刷寫初始的輔S4、將主MCU和輔MCU的應(yīng)用軟件融合成一個(gè)更新包，通過(guò)地址區(qū)別主MCU和輔MCUS5、擦除主MCU當(dāng)前B區(qū)域的應(yīng)用程序、輔MCU備份B1區(qū)域的應(yīng)用程序以及輔MCU自5身Flash區(qū)域的應(yīng)用程序；通訊同步傳輸輔MCU應(yīng)用軟件至輔MCU自身的Flash區(qū)域；用程序，主MCU的B1區(qū)域同樣更新完畢，用于下次刷寫失敗時(shí)輔MCU的回滾刷寫。[0006]優(yōu)選的，在步驟S輸時(shí)，將所述SPI數(shù)據(jù)封裝成更大的封裝數(shù)據(jù)，所述封裝數(shù)據(jù)由標(biāo)識(shí)組、據(jù)構(gòu)成，所述標(biāo)識(shí)組用來(lái)確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性，所述CRC校驗(yàn)碼用來(lái)確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?，若干次SPI通訊組成一個(gè)數(shù)據(jù)包，接受或發(fā)送一個(gè)完整的所述數(shù)據(jù)包為一次數(shù)據(jù)交換。[0008]優(yōu)選的，所述標(biāo)識(shí)組包括正常應(yīng)用程序交互標(biāo)識(shí)符和程序刷寫標(biāo)識(shí)符，分別用于區(qū)分SPI通信幀類別和確保數(shù)據(jù)的連續(xù)性識(shí)別。驗(yàn)算法預(yù)先定義一個(gè)數(shù)組，使用接收到的所述SPI數(shù)據(jù)與所述預(yù)先定義的數(shù)組中與所述標(biāo)識(shí)符位置對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，并確保輸出與所述CRC校驗(yàn)碼長(zhǎng)度相同的計(jì)算所得校否則判定為無(wú)效。[0010]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)包傳輸刷寫數(shù)據(jù)，在刷寫傳輸時(shí)，所述數(shù)據(jù)包分為指令字節(jié)和預(yù)留字節(jié)，所述指令字節(jié)將主MCU收到的上位機(jī)的刷寫指令完整地傳遞給輔MCU,所述指令字節(jié)負(fù)責(zé)傳輸診斷ID和CAN標(biāo)準(zhǔn)幀的數(shù)據(jù)場(chǎng)內(nèi)容，輔MCU接收到所述數(shù)據(jù)包，內(nèi)部解析完成處復(fù)上述過(guò)程，直至整個(gè)刷寫流程完畢。[0011]優(yōu)選的，所述回滾刷寫用于在刷寫過(guò)程中上位機(jī)交互因意外突然中斷情況下，利用主MCU進(jìn)行的輔MCU回滾刷寫，主MCU的BootLoader中設(shè)置輔MCU刷寫失敗標(biāo)志位，在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)生上位機(jī)意外斷電等情況時(shí)，此時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)仍在通電，尚未進(jìn)行重啟操作，將輔MCU刷寫失敗標(biāo)志位置位，此時(shí)主MCU的Bootloader自主使用被封存在主MCU的Flash區(qū)域的輔MCU應(yīng)用程序進(jìn)行回滾刷新，此時(shí)SPI通訊機(jī)制和刷寫流程與正常使用上位機(jī)刷寫通訊時(shí)刷寫器，用于在主MCU和輔MCU的對(duì)應(yīng)Flash區(qū)域刷寫初始應(yīng)用程序；主MCU,用于刷寫自身Flash區(qū)域的應(yīng)用程序、備份輔MCU的Flash區(qū)域的應(yīng)用程序6[0013]因此，本發(fā)明采用上述基于SPI通訊的制動(dòng)系統(tǒng)雙MCU固件升級(jí)方法和系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)軟件更新，同時(shí)使用主MCU的Flash區(qū)域進(jìn)行輔MCU的應(yīng)用程序備份，實(shí)現(xiàn)輔MCU應(yīng)用程序回滾的操作，保證上位機(jī)刷寫失敗時(shí)的車輛安全，高效精簡(jiǎn)，并且兼容單MCU的診斷刷寫系統(tǒng)。[0014]本發(fā)明具有以下有益效果：1、只需要一套上位機(jī)和診斷ID,相比于傳統(tǒng)的雙MCU診斷刷寫系統(tǒng)需要兩套上位附圖說(shuō)明[0016]圖1為本發(fā)明基于SPI通訊的制動(dòng)系統(tǒng)雙MCU固件升級(jí)方法流程圖；圖2為本發(fā)明基于SPI通訊的制動(dòng)系統(tǒng)雙MCU固件升級(jí)方法提供的刷寫通信下SPI單次傳輸與數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式[0017]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他S2、用刷寫器在主MCU和輔MCU的對(duì)應(yīng)Flash區(qū)域刷寫初始應(yīng)用程序，在主MCU的A分MCU應(yīng)用程序；S4、將主MCU和輔MCU的應(yīng)用軟件融合成一個(gè)更新包，通過(guò)地址區(qū)別主MCU和輔MCU的固件區(qū)域，上位機(jī)將閃存驅(qū)動(dòng)FlashDriver傳輸至主MCU的RAM區(qū)域，同時(shí)利用SPI通訊同身Flash區(qū)域的應(yīng)用程序；S6、將主MCU應(yīng)用軟件傳輸至主MCU的B區(qū)域；S7、將輔MCU的應(yīng)用軟件傳輸至主MCU的B1區(qū)域，在傳輸至B1區(qū)域的同時(shí)，利用SPI7[0019]在步驟S2中，主MCU運(yùn)行時(shí)通過(guò)自身引導(dǎo)加載程序Bootloader跳轉(zhuǎn)至A分區(qū)的應(yīng)用程序運(yùn)行，輔MCU運(yùn)行自身Flash區(qū)域的應(yīng)用程序。[0020]主MCU和輔MCU的SPI通信在應(yīng)用程序正常工作情況下傳輸應(yīng)用數(shù)據(jù)，所以需要在刷寫傳輸時(shí)建立一種新的SPI通訊形式，用于傳輸FlashDriver和輔MCU應(yīng)用程序。當(dāng)每次SPI數(shù)據(jù)通訊傳輸8bit時(shí)，為了數(shù)據(jù)的完整性和連續(xù)性，封裝成16bit的封裝數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，結(jié)構(gòu)圖如圖2中的單次傳輸幀結(jié)構(gòu)所示。前8bit由標(biāo)識(shí)組(5bit)和CRC校驗(yàn)碼(3bit)構(gòu)成，后8bit為需要傳輸?shù)腟PI數(shù)據(jù)。標(biāo)識(shí)組用來(lái)確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性，CRC校驗(yàn)碼用來(lái)確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?。若干次SPI通訊組成一個(gè)數(shù)據(jù)包，接受或發(fā)送一個(gè)完整的數(shù)據(jù)包為一次數(shù)一個(gè)數(shù)據(jù)包含有20個(gè)16bit封裝數(shù)據(jù)時(shí)，一個(gè)數(shù)據(jù)包含有20個(gè)字節(jié)的刷寫數(shù)據(jù)，將標(biāo)識(shí)組的前20(范圍0-19)列為正常應(yīng)用程序交互標(biāo)識(shí)符，后10(范圍20-29)列為程序刷寫標(biāo)識(shí)符，這樣既能區(qū)別SPI通信幀類別，又能做到數(shù)據(jù)的連續(xù)性識(shí)別。刷寫數(shù)據(jù)共用SPI通訊傳輸通道和CRC校驗(yàn)算法，所以定義大小為20的8bit數(shù)組來(lái)對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)包的20個(gè)字節(jié)的刷寫數(shù)據(jù)，用于CRC校驗(yàn)。使用接收的8bit數(shù)據(jù)與預(yù)先定義的8bit數(shù)組中與標(biāo)識(shí)符位置對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算(如標(biāo)識(shí)符為29,則為數(shù)組中第10個(gè)數(shù)據(jù)，因?yàn)槌绦蛩憳?biāo)識(shí)符范圍為20-29,所以標(biāo)識(shí)符為29對(duì)應(yīng)數(shù)組的第10個(gè)數(shù)據(jù)；因?yàn)檎?yīng)用程序交互標(biāo)識(shí)符范圍為0-19,所以標(biāo)識(shí)符為9也對(duì)應(yīng)數(shù)組的第10個(gè)數(shù)據(jù)),并確保輸出長(zhǎng)度為3bit的計(jì)算所得校驗(yàn)碼，最終使用該校驗(yàn)碼與接受的CRC校驗(yàn)碼進(jìn)行比較，只有當(dāng)接收方使用8bit數(shù)據(jù)區(qū)計(jì)算出的計(jì)算所得校驗(yàn)碼與傳輸?shù)腃RC校驗(yàn)碼相同，才能使用此幀傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，否則判定為無(wú)效。[0022]另一方面刷寫傳輸時(shí)，一個(gè)數(shù)據(jù)包傳輸20個(gè)字節(jié)的刷寫數(shù)據(jù)。在刷寫傳輸時(shí)，使用刷寫數(shù)據(jù)包的前10個(gè)字節(jié)作為指令字節(jié)，后10個(gè)字節(jié)預(yù)留。刷寫數(shù)據(jù)包的前10個(gè)字節(jié)應(yīng)將主MCU收到的上位機(jī)的刷寫指令完整地傳遞給輔MCU。將前2個(gè)字節(jié)傳輸診斷ID,后8個(gè)字節(jié)傳輸CAN標(biāo)準(zhǔn)幀的數(shù)據(jù)場(chǎng)內(nèi)容。刷寫通信下的SPI單次傳輸與數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。輔MCU接收到刷寫傳輸?shù)腟PI數(shù)據(jù)包，內(nèi)部解析完成處理后，再次通過(guò)SPI數(shù)據(jù)包的形式將符合主機(jī)廠刷寫規(guī)范的CAN診斷幀反饋給主MCU,主MCU解析完成后，再通過(guò)CAN總線反饋給刷寫上位機(jī)，完成一次刷寫過(guò)程