【技术大神】在BCM 中的MCU Bootloader 开发

2017-03-29 技术大神活动文章
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1.引言
近些年车身控制器(BCM)集成的功能越来越多,不单是控制门锁、雨刮和车灯,而是可能包含 IMMO、TPMS接收、网关、甚至PEPS等,因此为了满足功能需求和具有更好的扩展性,需要选择一款资源丰富且PIN数量较多的MCU。本文选用的RH850/F1L系列的R7F7010323AFP 176PIN 的MCU,该MCU的FLASH大小为768KB,LOCAL RAM(进入深度睡眠时值无法保持)大小64KB,DATA FLASH 大小32KB,RETENTION RAM(深度睡眠时可以保持值)大小 32KB,6路CAN,16路LIN等资源丰富。


对于汽车电子控制单元(ECU)而言,在开发过程或者售后时,难免会遇到需要更新或升级软件的行为,当一辆汽车装配完成或者下线后,如果要更新或升级软件,又不能通过CAN总线 Bootloader,则需要将ECU从车辆上拆下刷写,而拆卸和安装ECU将带来不必要的麻烦且增加工时,因此 ECU带上bootloader 非常必要。


Bootloader是产品软件的一个组成部分,且必须与应用层完全独立,须做到 FLASH、RAM、库、以及中断的完全独立,不互相影响。Bootloader与 应 用 层 各 一 个 工 程 , 编 译 后 产 生 两 个HEX档。 Bootloader工程产生的HEX档中的应用层起始地址前的数据为Bootloader 层;应用层工程产生的HEX档中的应用层起始地址后的数据为应用层,然后将 Bootloader 层和应用层组合成产品软件。

2.Memory 的分配
本文中MCU 的FLASH 地址为0x00000000~0x000BFFFFF,由三部分组成:.const(常数),.data(RAM 初值),.text(程序代码)。Primary RAM地址为 0xFEDF0000~0xFEDFFFFF,.bss 和.sbss 为不带初值的 RAM区域, .data.R为带初值的RAM 。Retention RAM地址为0xFEE00000~0xFEE07FFF 存储一些深度睡眠不能丢失的数据。


通过开发环境 CS+进行设置,具体如图 1~3。其中INIT_DSEC 存储.data.R 的 RAM 起始和终止地址、以及.data 的 flash 起始地址,INIT_BSEC存储.bss 起始和终止地址,两个section 是为了初始化RAM。


图1:CS+设置 Memory 地址分配选项


图2:BOOT 层 Memory section 的分配


FLASH从0xA000 起始之后为应用层。BOOT层和应用层的所有RAM都可以复用,除了两个中断向量跳转变量和模式变量外。模式变量用于软件启动时判断当前处于应用层模式,还是BOOT层模式。如果非应用层模式,则需要等待诊断仪的请求,在一段时间过后判断应用层是否完整,如果完整则跳转至应用层。对于带初值变量需要多一个映射设置,.data=.data.R。


图3:应用层 Memory section 的分配


应用层中带初值变量的映射,.data=.data.R,常规带初值变量;APPEIINTTBL.const=APPEIINTTBL.R,用于 Cycle RUN 模式下周期唤醒的中断向量入口。RetentionRAM.data=RetentionRAM.data.R,CyclicRunText.text=CyclicRunText.text.R,Cycle RUN 模式下的周期执行代码处于 RAM,因此需要将周期执行的代码拷贝至 RAM。

3.中断向量的设置
如果PSW.EBV为0(RESET后为0),则中断向量起始地址为RBASE寄存器的值;如果PSW.EBV为1,则中断向量起始地址为EBASE;中断HANDLER通过INTBP寄存器设置时,可以一个中断一个入口,否则RBASE或EBASE则会通过优先级入口;RBASE、EBASE和INTBP三个寄存器都是0x100对齐。


本文中BOOT层的向量起始地址为RESET后的RBASE地址0x00000000,应用层向量采用EBASE和INTBP映射,开启INTBP需要将所有ICxxx中的TBxxx bit置1。因此通过RBASE、EBASE 和INTBP三个寄存器便可以将应用层和BOOT层的中断完全分割,互相独立。

4.FLASH 自编程库的接口
1)自编程库配置

Fcl_descriptor.h 文件中的如下参数需要配置:



2)自编程库初始化

初始化的行为:
1、将操作 FLASH 的 CODE 拷贝至RAM;
2、校验并设置 OPTION BYTE。



3)自编程库擦除

形参tu32StrtBlck 为擦除的起始块,形参tu16BlckCnt为擦除的块数量。



4)自编程库写
形参tu32BufAddr为存储写入数据的 RAM 起始地址;

形参 tu32FlshAddr 为要写入的 FLASH 起始地址;
形参 tu16PhaseCnt 为要写入 FLASH 的字段书,一个字段 256Bytes;



5.Bootloader 简要流程



作者:郑金凤

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  • 邦德007 Lv4. 资深工程师 2018-08-26
    很受用
  • Allenyon Lv4. 资深工程师 2018-03-15
    不错
  • 用户_8239 Lv7. 资深专家 2017-11-27
    翔实有力
  • 乡野荒人 Lv7. 资深专家 2017-07-29
    用过这颗mcu,写得不错
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型号- AT32F413CCU7,AT32F437ZCT7,AT32A403ACGU7,AT32F405CCU7,AT32L021K6U7-4,AT32F421K6T7,AT32F437VMT7,AT32F425R8T7,AT32F437RGT7,AT32F423VBT7,AT32F423RBT7-7,AT32A403A 系列,AT32A403ACGT7,AT32A423RBT7-7,AT32A423CCU7,AT32F413CBT7,AT32F435CMT7,AT32F403ARCT7,AT32L021C4T7,AT32F435RCT7,AT32F435ZGT7,AT32F405CCT7,AT32F403ACET7,AT32F405 系列,AT32A423R8T7,AT32L021K8T7,AT32 WB SERIES,AT32A423CBT7,AT32L021F8P7,AT32F435CMU7,AT32F437VDT7,AT32F415KBU7-4,AT32F413CBU7,AT32F402CBT7,AT32F405KCU7-4,AT32F407RCT7,AT32L021G4U7,AT32F403ACGU7,AT32F425K8U7-4,AT32F402KBU7-4,AT32F425R8T7-7,AT32F415RCT7,AT32F423VCT7,AT32F402CBU7,AT32F423T8U7,AT32F425K6T7,AT32F435CDT7,AT32F405RBT7,AT32A403ARCT7,AT32F421K6U7,AT32F421G8U7,AT32F415RBT7-7,AT32F421F4P7,AT32A423CCT7,AT32 F SERIES,AT32WB415系列,AT32F413KCU7-4,AT32F425F6P7,AT32F423C8T7,AT32A403ACEU7,AT32F437VGT7,AT32F437ZMT7,AT32F423RCT7-7,AT32A423TBU7,AT32A423C8T7,AT32F421K8T7,AT32F435 系列,AT32F413C8T7,AT32F415RBT7,AT32F403ARET7,AT32F435CGT7,AT32A423K8U7-4,AT32A403ACET7,AT32F435VCT7,AT32A423C8U7,AT32F403ACGT7,AT32F421C4T7,AT32L021K6T7,AT32A423R8T7-7,AT32F403AVCT7,AT32L021F6P7,AT32F437ZDT7,AT32F415RCT7-7,AT32F435CGU7,AT32F415CCT7,AT32F405KBU7-4,AT32F407VCT7,AT32F405CBU7,AT32F415KCU7-4,AT32A423TCU7,AT32F407RET7,AT32 A,AT32A423CBU7,AT32F435RMT7,AT32L021K8U7,AT32L021,AT32 F,AT32 L,AT32A423KBU7-4,AT32F423C8U7,AT32F423 系列,AT32F435RDT7,AT32L021F8U7,AT32F425K8T7,AT32F405CBT7,AT32A403AVCT7,AT32F421K8U7,AT32A403ARET7,AT32F423TBU7,AT32F421K6U7-4,AT32F421F6P7,AT32F403A,AT32 L SERIES,AT32A403ACCU7,AT32F415CBT7,AT32F415R8T7,AT32F425F8P7,AT32A403A,AT32F437ZGT7,AT32F423R8T7,AT32F425C6U7,AT32A423T8U7,AT32F421K4U7-4,AT32A,AT32F437RCT7,AT32F423CCU7,AT32F402 系列,AT32F425 系列,AT32F402RCT7,AT32L021C8T7,AT32F403ARGT7,AT32WB415CCU7-7,AT32F415CCU7,AT32A403ACCT7,AT32F403AVET7,AT32F435RGT7,AT32F435VMT7,AT32F421C6T7,AT32A423VBT7,AT32L021K4U7-4,AT32L021K4T7,AT32F423TCU7,AT32F405RBT7-7,AT32F413KBU7-4,AT32F435ZCT7,AT32 A SERIES,AT32F423CCT7,AT32WB415,AT32L021F4P7,AT32L021G8U7,AT32F407VET7,AT32F407RGT7,AT32F403ACCU7,AT32L021K6U7,AT32F423CBU7,AT32F403A 系列,AT32A423RCT7-7,AT32F435VDT7,AT32F415CBU7,AT32L021K8U7-4,AT32A423VCT7,AT32L021F6U7,AT32A403AVET7,AT32 WB,AT32F413 系列,AT32F425K6U7-4,AT32F425C6T7,AT32F421G4U7,AT32F407 系列,AT32A403ARGT7,AT32A423KCU7-4,AT32F421F8P7,AT32F423CBT7,AT32F413RCT7,AT32F425R6T7-7,AT32F413,AT32F423V8T7,AT32F415,AT32家族,AT32F437VCT7,AT32F423KCU7-4,AT32F402CCT7,AT32F421K4T7,AT32F435CDU7,AT32F425C8U7,AT32F425R6T7,AT32F423RBT7,AT32A423 系列,AT32F423K8U7-4,AT32F421,AT32F402,AT32F421 系列,AT32F435VGT7,AT32F405,AT32A423RBT7,AT32L021C6T7,AT32F407,AT32F402CCU7,AT32F421C8T7,AT32F435CCT7,AT32F415 系列,AT32F403AVGT7,AT32F405RCT7,AT32F423R8T7-7,AT32F403ACCT7,AT32F435ZMT7,AT32A423V8T7,AT32F413RBT7,AT32F405RCT7-7,AT32F415C8T7,AT32F402RBT7-7,AT32F435,AT32F437,AT32F407VGT7,AT32F435CCU7,AT32L021G6U7,AT32,AT32F402RCT7-7,AT32F403ACEU7,AT32F415K8U7-4,AT32L021K4U7,AT32F415R8T7-7,AT32F437RDT7,AT32F423RCT7,AT32F437 系列,AT32F402KCU7-4,AT32F402RBT7,AT32F423,AT32F425,AT32F413CCT7,AT32A423RCT7,AT32F421K4U7,AT32F421K8U7-4,AT32L021F4U7,AT32F425C8T7,AT32F437RMT7,AT32A403AVGT7,AT32F421G6U7,AT32L021 系列,AT32F423KBU7-4,AT32F435ZDT7,AT32A423

选型指南  -  雅特力  - 202401 PDF 中文 下载

雅特力(Artery)AT32全系列32位微控制器(MCU)选型指南(英文)

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芯旺(chipon)8位/32位MCU选型指南

描述- 上海芯旺微电子(ChipON)是一家聚焦汽车级、工业级混合信号8位/32位MCU&DSP芯片的高新技术企业,十多年来专注基于自主KungFu处理器架构的高可靠、高品质MCU器件的研发设计,是国内最早面向汽车和工业领域的芯片设计公司之一。核心产品线车规级MCU通过AEC-Q100品质认证,实现汽车前装市场批量商用,广泛覆盖车身控制、汽车电源与电机、汽车照明和智能座舱等场景。

型号- K8F31XX,KF8A,KF8F,KF32系列,KF8L,KF8A100DTD,KF8LXXZXXXX,KF8A100ENP,KF32F330,KF8L系列,KF8A200,KF32F130,KF8A100FTN,KF8F系列,KF8A100ENG,KF32A系列,KF8A100ESD,K8F41XX,KF8L 系列,KF8A200GQS,KF8F4132OG,KF8A100CSD,KF32A250,K8F1XXX,KF32LS200,KF32LS201,KF8A100EOG,KF8,KF8TS,KF8A100EON,KF8 系列,KF8A100XXX,KF8F2XXX,K8F51XX,KF32A,KF8TS系列,KF32F,KF8A100FNP,KF32L系列,KF8TSXXXXXX,KF32L,KF32F系列,KF32A140,KF32A141,KF32F350,KF8A100,KF8L22Z20QS,KF32L530,KF8A100FNG,KF8A100ETN,KF32,KF32LS系列,KF32A146,KF8A系列,KF8A100DSD,KF8FXXXXXX,KF32LS,KF32LS500,KF8TS 系列,KF8A100GQP,KF32LS100,KF32A151,KF32X15 XXX,KF32A152,KF8A100GQT,KF32A150,KF32A156,KF32A153,KF8A100E0N,KF8TS2714SG,KF32A158

选型指南  -  芯旺  - 2022-5 PDF 中文 下载

【产品】瑞萨扩展28纳米跨域汽车微控制器阵容,加速E/E架构的ECU集成

瑞萨电子(Renesas)推出一组功能强大的新型微控制器(MCU)——RH850/U2B,将多个应用集成至单个芯片,并为不断发展的电子电气(E/E)架构实现统一的电子控制单元(ECU),专为满足车辆在运行时所需的严苛工作负载要求而打造。

新产品    发布时间 : 2021-11-09

【技术大神】基于CAN总线通信的Bootloader功能实现

笔者此前针对国内某车厂的BCM项目采用RH850F1L作为MCU设计开发了一套bootloader程序,根据项目的要求,程序的升级需要通过高速CAN通信来传输数据,并保证通信协议的有效和安全。

技术探讨    发布时间 : 2016-08-24

【技术大神】空调控制器设计:正确的MCU选型是系统设计成败的关键

RH850/F1L在Flash大小、引脚数和CAN的路数等方面也都有很好的扩展性,对于以后其它项目的推广也有很好的移植性。

新产品    发布时间 : 2017-06-08

【经验】用汽车级MCU RH85设计汽车ECU系统时,从DEEPSTOP模式唤醒系统后通信为什么不正常?

电子系统的设计中,性能和功耗不好完全兼顾,所以在进行设计时,针对产品的应用分析来设计不同的工作模式,比如在正常运行时,保证其系统的全性能发挥,执行效率高;而在系统空闲时,则切换到休眠模式,以节省消耗功率,这样可以使得系统的消耗电流得以平衡,达到兼顾高性能和功耗的目的。

设计经验    发布时间 : 2021-01-13

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