一种XCP标定数据固化系统及方法与流程

一种xcp标定数据固化系统及方法
技术领域
1.本发明涉及汽车电子技术领域，特别涉及一种xcp标定数据固化系统及方法。


背景技术：

2.ecu(electronic control unit)电子控制单元，又称"行车电脑"、"车载电脑"等。它和普通的电脑一样,由微处理器、内存（ram）、flash存储器、输入/输出接口(i/o)、模数转换器(a/d)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。
3.xcp(universal calibration protocol)通用标定协议，主要用于汽车ecu（electronic control unit，电子控制单元）ecu内部变量、参数等进行实时修改，避免每次修改参数都需重新编译软件的工作，可有效提升调试效率。那么对于内存中已修改的标定数据而言，如何将其安全固化到flash存储器区域中，同时保证下一个上电周期，还可以将flash存储器中的标定数据值安全无误的加载到对应的内部变量中，已逐渐成为零部件供应商及oem共同的迫切需求。
4.现有的解决方法中，通常在接收到固化请求指令后，将内存中内部变量通过flash存储器驱动刷写到对应的flash存储器区域中，此过程中如果出现异常情况，例如flash存储器驱动的写或擦除失败、写入的数据与期望值不一致、刷写过程中异常掉电，将导致相关重要参数无法正常使用，迫使ecu不能正常工作。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的是提供一种xcp标定数据固化系统及方法，旨在避免flash存储器刷写过程中因异常掉电导致某些重要参数无法使用的问题。
6.本发明实施例中，提出一种xcp标定数据固化系统，其包括：固化模块及flash驱动模块，所述固化模块，用于在没有固化请求时将flash存储器中的标定数据加载到内存中，以及在接收到固化请求时执行固化操作，将内存中的标定数据固化到flash存储器中；所述flash驱动模块，用于在flash存储器中设置用于存储固化的标定数据的主flash区域和用于对所述主flash区域中的标定数据进行备份的冗余flash区域，并根据所述固化模块的操作指令，对所述主flash区域和所述冗余flash区域进行擦除和读写；所述固化模块，在加载flash存储器中的标定数据到内存中时，首先对所述主flash区域中的标定数据进行校验，若校验通过，则加载所述主flash区域中的标定数据到内存中，若校验不通过，则对所述冗余flash区域中的标定数据进行校验并在校验通过后加载所述冗余flash区域中的标定数据到内存中。
7.本发明实施例中，所述的xcp标定数据固化系统，还包括：crc模块，用于计算标定数据的crc值，所述crc值用于在固化标定数据和读取标定数据时对标定数据进行校验。
8.本发明实施例中，所述的xcp标定数据固化系统，还包括：
故障事件模块，用于记录固化过程中出现的flash存储器刷写错误、crc校验不一致错误和标定数据无效错误。
9.本发明实施例中，所述的xcp标定数据固化系统，还包括：通信接口模块，用于与外部标定设备进行通信连接；xcp协议解析模块，用于对外部标定设备发送的标定数据及固化请求指令进行解析。
10.本发明实施例中，所述的xcp标定数据固化系统，其特征在于，还包括：复位管理模块，用于在接收固化请求后触发复位，使ecu进入初始化阶段执行标定数据的固化处理操作。
11.本发明实施例中，还提供了一种xcp标定数据固化方法，包括：在ecu执行初始化阶段，若没有检测到固化请求，则首先对flash存储器的主flash区域中的标定数据进行校验，若校验通过，则加载所述主flash区域中的标定数据到内存中，若校验不通过，则对flash存储器的冗余flash区域中的标定数据进行校验并在校验通过后加载所述冗余flash区域中的标定数据到内存中；若检测到固化请求，则进行固化操作，将内存中的标定数据刷写到所述主flash区域；在ecu运行阶段，如果接收到固化请求指令，则检测外部条件是否允许固化操作，若外部条件允许固化操作，则计算出内存中的标定数据的crc值，设置固化请求标志位为有效，并重启ecu，然后进行固化操作，将内存中的标定数据刷写到flash存储器中；若外部条件不允许固化操作，则忽略固化请求指令。
12.本发明实施例中，所述固化操作包括：先判断内存中的标定数据的crc值与flash存储器中的主flash区域中标定数据的crc值是否一致，若一致，则结束固化操作；若不一致，则擦除所述主flash区域中的数据后将内存中的标定数据写入所述主flash区域中，并将标定数据对应的crc值以及所述主flash区域有效标志位写入到所述主flash区域中指定的位置，同时将内存中的固化请求标志位设置为无效状态，如果在擦除或者写入的过程中出现失败的情况，则报错并结束固化操作。
13.本发明实施例中，在ecu运行阶段，重启ecu后，进行固化操作之前，还包括：首先判断内存中的固化请求标志位是否有效，若无效，则不进行固化操作，若有效，则对内存中的标定数据进行crc计算并判断计算的crc值与ecu复位前的crc值是否一致，若不一致，则不进行固化操作，若一致则执行固化操作。
14.本发明实施例中，对flash存储器的主flash区域中的标定数据进行校验，包括：首先，从所述主flash区域的指定地址读取有效标志位，判断其状态是否有效，若无效，则说明所述主flash区域的标定数据不可用，校验不通过；若有效，则计算所述主flash区域中的标定数据的crc值，并且将计算结果与存储在所述主flash区域中的crc值进行比较，若一致，则校验通过，若不一致，则校验不通过。
15.本发明实施例中，加载所述主flash区域中的标定数据到内存之后，还包括：将所述主flash区域中的标定数据备份到所述冗余flash区域，具体过程如下：首先，判断分别存储于所述主flash区域和所述冗余flash区域的指定位置处的标定数据crc值是否一致，如果一致，则结束备份，若不一致，则擦除所述冗余flash区域中的
数据，并将所述主flash区域中的标定数据全部刷写到所述冗余flash区域中，然后将标定数据的crc值及有效标志位写入到所述冗余flash区域的指定位置中。
16.与现有技术相比较，采用本发明的xcp标定数据固化系统及方法，为了避免刷写过程中因异常掉电导致某些重要参数无法使用，将flash存储器中设置了用于存储标定数据的主flash区域和用于对标定数据进行备份的冗余flash区域，采用标定数据区域冗余备份，当主flash区域中的标定数据无效时，可以从冗余flash区域将标定数据加载到内存区域，保证ecu正常工作；在刷写标定数据的过程的结合crc校验来对数据进行校验，确保写入数据的一致性；并且进行异常诊断及检测，当出现异常时能够记录相关错误码。
附图说明
17.图1为本发明实施例的xcp标定数据固化系统的结构示意图。
18.图2为本发明实施例的xcp标定数据固化方法在ecu执行初始化阶段的流程图。
19.图3为本发明实施例的xcp标定数据固化方法的标定数据备份的流程图。
20.图4为本发明实施例的xcp标定数据固化方法在ecu运行阶段的流程图。
21.图5为本发明实施例的xcp标定数据固化方法在ecu重启后的流程图。
具体实施方式
22.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，以下结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。应当理解，以下具体实施例仅用以解释本发明，并不对本发明构成限制。
23.如图1所示，本发明实施例中，提出一种xcp标定数据固化系统，其包括：固化模块1、flash驱动模块2、crc模块3、故障事件模块4、复位管理模块5、xcp协议解析模块6及通信接口模块7。下面分别进行说明。
24.所述固化模块1，用于在没有固化请求时将flash存储器中的标定数据加载到内存（ram）中，以及在接收到固化请求时执行固化操作，将内存中的标定数据固化到flash存储器中。
25.所述flash驱动模块2，用于在flash存储器中设置用于存储固化的标定数据的主flash区域和用于对所述主flash区域中的标定数据进行备份的冗余flash区域，并根据所述固化模块1的操作指令，对所述主flash区域和所述冗余flash区域进行擦除和读写。所述固化模块1在加载所述flash存储器中的标定数据到内存中时，首先对所述主flash区域中的标定数据进行校验，若校验通过，则加载所述主flash区域中的标定数据到内存中，若校验不通过，则加载所述冗余flash区域中的标定数据到内存中。同样，在加载所述冗余flash区域中的标定数据到内存中之前，还需要对所述冗余flash区域中的标定数据进行校验，若校验不通过，则向所述故障事件模块4报告标定数据无效错误。
26.所述crc模块3，用于计算标定数据的crc值，所述crc值用于在固化标定数据和读取标定数据时对标定数据进行校验。
27.所述故障事件模块4，用于记录固化过程中出现的flash存储器刷写错误、crc校验不一致错误和标定数据无效错误，从而便于分析系统出现问题的原因。
28.所述复位管理模块5，用于在ecu运行阶段接收固化请求后触发ecu复位操作，使
ecu复位并执行标定数据的固化处理操作。
29.所述通信接口模块6，用于与外部标定设备8进行通信连接，其可以是can通信模块。外部标定设备8通常为inca标定设备，用于标定数据的更改，相关内部变量实时观测以及发送固化请求指令。
30.所述xcp协议解析模块7，用于对外部标定设备8发送的标定数据及固化请求指令进行解析，并将解析后的数据发送给所述固化模块1。
31.下面结合图2-图5对本发明的xcp标定数据固化系统的工作过程进行说明。
32.如图2所示， ecu在执行初始化阶段时，获取当前的固化请求标志位的状态，如果其状态为有效，则执行固化处理功能，否则执行标定数据加载过程。假设固化请求标志位为无效，首先从所述主flash区域的指定内存地址读取有效标志位，如果其状态为有效，则说明所述主flash区域中的标定数据是可用的，根据标定数据的起始地址及长度，运用所述crc模块3计算出所述主flash区域中所有标定数据的crc值，并且将其计算结果与存储在所述主flash区域中的crc值进行比较，如果一致，则将所述主flash区域中的标定数据加载到内存中，完成上述过程后，将执行对冗余flash存储器的备份功能。假设上述过程中的所述主flash区域中的标志位无效或crc校验结果不一致，则向所述故障事件模块4报告主flash存储器标定数据无效错误或crc校验错误，同时将考虑使用所述冗余flash区域中的标定数据，并将其加载到内存中，具体的操作步骤与对所述主flash区域的操作相同，此处不再赘述。如果在加载所述冗余flash区域的数据的过程中，出现数据有效标志位无效或crc校验不一致的情况，则向所述故障事件模块4报告标定数据无效错误，为确保安全性，ecu将禁止某些功能的执行，同时将使用外部标定设备8重新执行对相关参数的标定工作。
33.如图3所示，为所述冗余flash区域的标定数据的备份处理流程。假设所述主flash区域中存在有效的标定数据，在执行备份之前，首先分别从所述冗余flash区域和所述主flash区域的指定位置处，读取标定数据的crc值，如果该crc值一致，则说明两个存储区域中具有相同的标定数据，结束该备份处理过程，否则继续执行备份处理。首先运用所述flash驱动模块2，实现对所述冗余flash区域的擦除，如果擦除操作完成且返回成功状态，则将所述主flash区域中的标定数据全部刷写到所述冗余flash区域中，如果刷写操作完成且返回成功状态，则分别将标定数据的crc值及有效标志位写入到所述冗余flash区域的指定位置中。在执行所述冗余flash区域备份过程中，如果出现擦除失败或刷写失败的情况，则向所述故障事件模块4报告所述冗余flash区域编程错误，同时结束备份处理。
34.如图4所示，为ecu在运行阶段接收到xcp固化请求的处理流程。使用inca标定设备8完成相关标定数据的更新后，下发固化指令，ecu接收到该固化请求后，为确保ecu运行安全，避免对人身造成伤害，首先判断当前车辆运行条件(例如无高压，车速为零)是否允许固化操作，如果条件满足，结合所述crc模块3对内存中的所有标定数据进行计算，将计算得出的crc值与所述主flash区域的crc值进行比较，如果出现比较结果不一致，此时说明内存中的标定数据确实已被修改，则在内存中指定的地址中设置固化标志位有效，同时调用所述复位管理模块5执行软件复位操作。上述过程中，如果出现固化条件不满足或crc校验结果一致情况，则忽略本次固化操作。
35.如图5所示，为ecu复位后的固化处理流程。ecu复位重新启动后，首先在内存中指定的地址中读取固化请求标志位，判断其有效，为确保ecu复位前后内存中的标定数据未被
意外篡改，需要再次结合所述crc模块3，对内存中的所有标定数据进行crc计算，将计算的结果与ecu复位前的crc比较，如果不一致，则忽略本次固化处理，否则继续执行固化过程。固化操作是，首先运用所述flash驱动模块2，实现对所述主flash区域的擦除，如果擦除操作完成且返回成功状态，则将内存中的标定数据刷写到所述主flash区域中，如果刷写操作完成且返回成功状态，则分别将标定数据对应的crc值以及所述主flash区域有效标志位写入到指定的位置，同时将固化请求标志位设置为无效状态。在执行所述主flash区域刷写过程中，如果出现擦除失败或刷写失败的情况，则向所述故障事件模块4报告主flash存储器编程错误，同时结束固化处理。
36.综上所述，采用本发明的xcp标定数据固化系统及方法，为了避免刷写过程中因异常掉电导致某些重要参数无法使用，通过flash驱动模块将flash存储器中设置了用于存储标定数据的主flash区域和用于对标定数据进行备份的冗余flash区域，采用标定数据区域冗余备份，当主flash区域中的标定数据无效时，可以从冗余flash区域将标定数据加载到内存区域，保证ecu正常工作；在刷写标定数据的过程的结合crc校验来对数据进行校验，确保写入数据的一致性；并且进行异常诊断及检测，当出现异常时能够记录相关错误码。
37.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。