多核SOC刷新系统的制作方法

本发明涉及智能网联汽车技术，特别涉及到一种多核soc刷新系统。

背景技术：

1、随着车载以太网在汽车领域的应用和普及，汽车行业已经制定了iso 13400标准。iso 13400，也称为doip(diagnostic over internet protocol，车载以太网诊断协议)，是国际标准化组织(iso)制定的一套标准，它定义了使用以太网在车辆网络中进行诊断通信的方法。iso13400协议规范包含四个部分，涉及通用信息、使用案例定义、传输协议和网络层服务、基于ieee 802.3的有线车辆接口以及基于以太网的高速数据链接连接器。这些内容构成了doip标准的核心要素，为车辆制造商和诊断工具开发者提供了统一的诊断通信接口标准。

2、此外，随着车载域电子电气架构复杂程度的提高，整车所部署的ecu(electroniccontrol unit，电子控制单元)控制器数量大幅增多，这意味着汽车软件的开发复杂程度在增加，在软件开发交付快速敏捷的背景下，对ecu进行软件升级方法需要稳定可靠且高效。

3、车载软件更新的ota(over the air，空中下载)技术是指通过移动通信的空中接口，对汽车控制器软件进行远程升级更新的过程或方法。现有通过ota技术实现控制器节点升级的方式是，通过在多核soc(system on chip，片上系统)芯片外设置norflash芯片的方式存储ecu控制器所需的软件升级包，在进行更新之前，将软件升级包存储到外置于多核soc芯片外的norflash芯片中，整个刷新流程只有多核soc芯片中的mcu内核或mpu内核参与，通过以太网与相关控制器节点进行网络通信和刷新功能交互。现有的升级方式，将所有功能逻辑放到多核soc芯片中的mcu内核或mpu内核中，实际的刷写速度和效果会因为mcu内核或mpu内核的性能和硬件资源而受限，同时诊断刷新链路较长，对以太网网路通讯性能要求较高，且刷新速率取决于多核soc芯片性能，往往受限于mcu内核性能。另外，现有doip刷新/ota刷新对多核soc芯片内部的mcu内核和mpu内核刷新链路依赖于两个内核的以太网应用或以太网配置，难以实现软件兼容和扩展适配性，增加了软件开发成本。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种多核soc刷新系统，刷写速率高，稳定性，可靠性高，软件兼容性和复用性高。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的多核soc刷新系统，其包括一个多核soc芯片、一个emmc芯片、一个norflash芯片及诊断设备；

3、所述多核soc芯片同诊断设备、emmc芯片、norflash芯片分别信号连接；

4、所述多核soc芯片包括mcu内核和mpu内核；

5、所述诊断设备，与所述多核soc芯片之间采用以太网诊断doip建立以太网通讯链路进行数据访问，下发待刷新数据到所述多核soc芯片；

6、所述mpu内核，将所述待刷新数据采用emmc直接驱动方式存储到所述emmc芯片作为刷新镜像文件；

7、所述mcu内核，采用emmc直接驱动方式从所述emmc芯片中读取并存储所述刷新镜像文件到所述norflash芯片中。

8、较佳的，所述mpu内核，将所述待刷新数据采用emmc直接驱动方式存储到emmc芯片后，重启所述多核soc芯片；

9、所述mcu内核，在多核soc芯片重启时，直接从所述emmc芯片中读取并存储所述待刷新数据到所述norflash芯片中。

10、较佳的，所述诊断设备为tbox控制器或外部诊断仪；

11、所述tbox控制器，用于在ota模式下通过以太网下载并下发待刷新数据到所述多核soc芯片；tbox控制器与该多核soc芯片之间采用以太网诊断doip建立链路进行数据访问；

12、所述外部诊断仪，与该多核soc芯片之间采用以太网诊断doip建立以太网通讯链路进行数据访问，下发刷待新数据到所述多核soc芯片。

13、较佳的，所述mpu内核的组件包括doip服务端、uds诊断服务模块及self update刷新进程；

14、所述doip服务端，用于与外部诊断仪或tbox控制器建立链接，同时与uds诊断服务模块进行诊断服务数据交互及响应，实现以太网诊断数据的传输和刷新；

15、所述uds诊断服务模块，用于进行诊断安全认证和诊断刷新流程的实现与完成刷新数据加载；

16、当诊断设备连接该多核soc芯片，诊断设备作为doip客户端发起路由激活请求，判断路由激活是否成功；如果路由激活成功，则诊断设备与该多核soc芯片建立诊断链接并发送诊断请求到所述doip服务端；

17、所述doip服务端的协议栈处理来自诊断设备的诊断请求，同时与uds诊断服务模块进行诊断服务数据交互；

18、所述uds诊断服务模块，对该诊断请求进行诊断安全认证；

19、如果诊断安全认证通过，则所述doip服务端接收待刷新数据，并激活所述selfupdate刷新进程。

20、较佳的，所述多核soc控制系统还包括一个switch芯片；

21、所述switch芯片，与所述tbox控制器、外部诊断仪及多核soc芯片分别信号连接；

22、所述外置switch芯片，用于以太网链接网络传输的二层网络通讯设备，作为以太网通讯的交换机，实现以太网通讯的二层报文路由；

23、所述外部诊断仪或tbox控制器，通过所述switch芯片与该多核soc芯片建立链路进行数据访问；

24、所述self update进程执行时，首先将switch待刷写数据加载到所述外置switch芯片的norflash，然后在所述emmc芯片的指定存储分区中写入所述待刷新数据。

25、较佳的，所述mpu内核的组件还包括emmc驱动；

26、所述emmc驱动，用于对外部emmc芯片的进行读写访问；

27、所述self update进程执行时，在emmc芯片的指定存储分区中写入所述待刷新数据作为刷新镜像文件。

28、较佳的，所述self update进程执行时，向emmc芯片的指定存储分区中写入所述待刷新数据作为刷新镜像文件并在emmc芯片的第一指定地址写入刷新标志，并且，如果mpu内核成功完成了在emmc芯片中的指定存储分区中写入刷新镜像文件，则在emmc芯片的第二指定地址写入镜像有效标志。

29、较佳的，所述mcu内核包括刷新复杂驱动、flash驱动及emmc驱动；

30、所述刷新复杂驱动，用于完成刷新镜像文件的写入、加载和完整性校验；

31、所述刷新复杂驱动通过flash驱动完成对norflash芯片的刷新镜像文件写入；

32、所述刷新复杂驱动通过emmc驱动完成对emmc芯片中的刷新镜像文件读取；

33、所述多核soc芯片重启后，mcu内核进行启动成功后，从所述emmc芯片中读取并存储所述刷新镜像文件到所述norflash芯片的过程如下：

34、s1.所述刷新复杂驱动,判断emmc芯片的第一指定地址是否是刷新标志，如果是刷新标志，进行步骤s2,否则，刷新失败，进行步骤s50；

35、s2.所述刷新复杂驱动,检查emmc中的第二指定地址是否是镜像有效标志，如果是，则进行步骤s3；否则，刷新失败，进行步骤s50；

36、s3.所述刷新复杂驱动,计算emmc中的指定存储分区内的刷新镜像文件的crc值，与刷新镜像文件尾部携带的crc值进行比对，如果两者一致则刷新镜像文件完整，进行步骤s4；否则，刷新失败，进行步骤s50；

37、s4.所述刷新复杂驱动,通过emmc驱动读取emmc中的指定存储分区内的刷新镜像文件，并通过flash驱动写入到所述norflash芯片的待刷写分区内；

38、s5.所述刷新复杂驱动,计算写入到norflash芯片的待刷写分区内的刷新镜像文件的crc值与其携带的crc值是否一致，如果一致则进行步骤s6；否则，刷新失败，进行步骤s50；

39、s6.所述刷新复杂驱动,清除emmc芯片的第一指定地址中的刷新标志，表明此次mcu内核数据刷写成功；

40、s7.所述刷新复杂驱动,重启所述soc芯片；

41、s50.结束。

42、较佳的，所述emmc芯片，包括mcu内核应用程序可执行文件a分区、mcu内核应用程序可执行文件b分区、mpu内核uboot目标文件a分区、mpu内核uboot目标文件b分区、mpu内核kernel镜像文件a分区、mpu内核kernel镜像文件b分区、mpu内核rootfs镜像文件a分区、mpu内核rootfs镜像文件b分区，a、b分区互为备份分区；

43、所述self update刷新进程执行时，如果当前运行程序在emmc芯片的b分区，则在所述emmc芯片的a分区中写入所述待刷新数据作为刷新镜像文件，所述待刷新数据在a分区刷新成功完成后，将当前运行程序切换为emmc芯片的a分区；如果当前运行程序在emmc芯片的a分区，则在所述emmc芯片的b分区中写入所述待刷新数据作为刷新镜像文件，所述待刷新数据在b分区刷新成功完成后，将当前运行程序切换为emmc芯片的b分区；

44、所述self update刷新进程执行，在emmc芯片b分区及a分区均成功完成所述待刷新数据的写入后，重启该多核soc芯片。

45、较佳的，所述norflash芯片，包括mcu内核应用软件a分区、mcu内核应用软件b分区和mcu内核默认启动分区，其中应用软件a分区和b分区互为备份分区；

46、所述mcu内核默认启动分区用于记录a/b分区信息，以及相应分区的应用软件执行标志位；只有在应用软件执行标志位有效时，相应分区的应用软件才能够运行。

47、较佳的，步骤s1中，第一指定地址如果是刷新标志，所述刷新复杂驱动从mcu内核的mcu内核默认启动分区读取mcu内核的当前运行分区信息，确定norflash芯片中的待刷写分区，然后进行步骤s2；

48、步骤s5中，写入到norflash芯片的待刷写分区内的刷新镜像文件的crc值与其携带的crc值如果一致，所述刷新复杂驱动先擦除所述mcu内核默认启动分区的a/b分区信息以及应用软件执行标志位信息；然后，再在所述mcu内核默认启动分区写入mcu内核当前a/b分区信息，将当前运行分区对应的应用软件的标志位信息设置为有效，并将另一分区的应用软件的有效标志位信息清除，完成a/b分区切换，然后进行步骤s6。

49、较佳的，步骤s6中，所述刷新复杂驱动,并在emmc芯片指定地址内写入约定的固定值，通知mpu内核所述norflash芯片刷新完成。

50、本发明的多核soc刷新系统，通过doip/ota刷新完成整个soc系统的整包或单独内核的软件刷写，数据刷新分为两个阶段，第一阶段，诊断设备采用doip连接多核soc芯片内的mpu内核，将待刷新数据写入到emmc(embedded multi media card，嵌入式多媒体存储器)芯片的存储单元作为刷新镜像文件；第二阶段，mcu内核从emmc芯片的存储单元中读取刷新镜像文件，搬运到norflash芯片中。

51、该多核soc刷新系统，数据写入采用直接访问emmc和norflash存储介质，mpu内核采用doip刷新从诊断设备端将待刷新数据传输下载到本地缓存，然后mpu内核采用emmc直接驱动方式完成缓存的待刷新数据到emmc芯片的写入和存储，再由mcu内核采用直接访问emmc和norflash驱动方式，完成对emmc芯片到norflash芯片指定地址的待刷新数据(刷新镜像文件)搬运。该多核soc刷新系统，doip刷新直接通过emmc硬件驱动程序的读写来完成数据写入交互，mcu内核仅需完成对emmc芯片到norflash芯片的待刷新数据搬运工作，内核与存储介质间的数据传输速率会有较大幅度提升，从而提高了刷写速率，并且刷新链路缩短，进一步提高了刷新的稳定性和可靠性；mcu内核和mpu内核独立运行，刷新进程和刷新执行任务的组件化可减少软件依赖，更大程度提高软件兼容性和复用性，更有利于软件程序开发的运行维护和可移植性，进而降低软件开发成本。