汽车软件Boot程序的主要作用是刷新App程序。在一个具体客户项目中,Boot也是客户需求的一部分,跟随项目也有软件开发计划(有的为了和其它Boot区分,把项目上的Boot称作CB, Customer Boot)。
对于已经下线盒盖的控制器,无论是在供应商或者客户手里测试,只能通过CB刷新App。如果需要CB自刷新,就需要额外的方法。
1、规范:
整车厂只有对App程序刷新的规范,没有对Boot自刷新的规范。因为规范是针对量产车的,售后只负责App程序的升级,不对Boot升级(也不允许Boot升级)。
所以,Boot的自刷新只存在于项目开发阶段,且由供应商自行提供方案。本文分析五种Boot自更新方式的优缺点。
方式一,SB更新CB:
如图1-a,有的软件架构是两级Boot:SB+CB,Start Boot只检查CPU最小系统,与具体项目的外围电路无关,它独立于客户需求,由供应商自行维护,在Pilot项目早期就应开发完成。
因为程序启动顺序是SB->CB->App,这样在SB里增加刷新逻辑可以更新CB。通常情况下运行CB更新App程序,特殊情况下程序启动后一直停留在SB里,更新CB。
优点:
1.逻辑结构简单清晰,软件分工明确。
2.一次刷新,操作简易。
缺点:
1.需要较大的Flash空间在SB里存放刷新逻辑,项目SOP后又要禁止这种刷新方式,造成额外的浪费。
2.软件分三级启动,结构复杂,开发和维护成本较高。对于不需要SB的控制器是一种负担。
3.万一SB也需要更新怎么办?按照这种策略,还得做个SSB?显然不现实。
方式二、RAM+Flash Reboot更新
如图2-a,不存在SB情况下,程序启动顺序是CB->App。需要刷新Boot时,首先把Reboot程序下载到不用的RAM里(图2-b),然后在RAM环境下运行ReBoot,下载新的CB(图2-c)
优点:
1. 不需要额外的Flash空间,Boot程序运行只需要少量的RAM,因此为App设计的RAM临时可以保存Reboot程序。
2. RAM擦写速度很快,则下载ReBoot的速度会很快。
缺点:
在CB更新过程中万一CPU掉电,重新上电后Reboot内容全无,CB已经破损,程序不能正常启动,控制器瘫痪,只能开盖用JTAG烧写程序。
方式三、RAM+RAM ReBoot更新(对方式二的改进)
首先把ReBoot(蓝色)+NewCB(紫色)一起都下载到RAM里(图3-a),然后运行ReBoot,擦除CB Flash区域,将RAM中NewCB复制到CB Flash区域(这一步内部完成)。
最后,重新上电复位,RAM中的ReBoot和NewCB自动丢失,程序从新的CB开始运行。
优点:
1.相比方式二少了一步刷新(因为ReBoot和CB是绑在一起的)。
2.相比方式二CB更新全部在CPU内部执行,不受外界干扰,耗时更短。
缺点:
1. 相比方式二需要更大的RAM空间存储ReBoot+NewCB。
2. 和方式二一样存在CB更新阶段掉电后控制器瘫痪的风险 。
方式四、借助App程序Flash空间
刷新分三步:1.图4-b运行CB,擦除App,把ReBoot下载到App区域。2.图4-c运行ReBoot,擦除旧CB,刷入新CB。3.图4-d运行新CB,刷回App。
优点:
1.不需要额外的Flash和RAM资源。
2.稳定可靠,通过优化设计,可以保证在任何一个步骤突然掉电,上电后可以继续操作,控制器不会刷死。(详细设计方法请看附录)
3.对CB做稍微改造就可以成为Reboot程序,开发快速。
缺点:
1.步骤繁多,为了更新CB必须要先擦除App,最后恢复App,至少三次刷新。对不熟悉步骤的操作者容易搞混乱。
2.整体刷新时间会较长,两次Boot+一次App
方式五、借助额外Flash空间
相比方式四,需要一块和CB一样大小的额外Flash空间,刷新分三步:
1. 图5-b,运行CB,刷入ReBoot到额外Flash。
2. 图5-c,运行ReBoot,更新CB。
3. 运行新的CB,破坏ReBoot(全部擦除,或只擦除ReBoot有效性标志)
优点:相比方式四,不需要破坏App程序,也省去了这部分更新时间。
缺点:相比方式四,需要额外的Flash空间,且必须是独立的Block。
小结:
本质上只有三种:
1. 依赖启动程序SB(方式一),当CPU的Flash资源很富余且项目需要两级Boot时,用该方法最节省时间。
2. 借助RAM(方式二、三)3.借助Flash(方式四、五)。只需要单级Boot(CB)时,可以容忍因Boot刷新瘫痪必须要给控制器开盖带来时间,人力,物力的成本损耗的情况下用方式二,三较方便。
3. 只需要单级Boot(CB)时,不允许或不方便控制器开盖,但可以容忍Boot更新步骤繁多时间较长的情况下用方式四、五最可靠。
综上,工程师需要根据整体软件架构,CPU资源,时间人力物料等成本因素综合考虑一种适合自己产品及项目的Boot自刷新方法。
(文章来源:csdn )