【成功案例】使用汽车级32位MCU RH850F1KM实现不停车OTA升级
目前随着电动汽车和车联网发展并日趋成熟，越来越多的车厂在设计规划新的汽车平台的时候都开始考虑OTA(Over The Air)功能。
想必很多人都看到了前一段时间某国内知名电动汽车由于驾驶员在长安街上同意了升级功能，结果导致车辆停在长安街上一个多小时无法启动操作的新闻。目前多数OTA的实现都需要当汽车停止之后，通过与驾驶员的互动由驾驶员来判断当前时刻是否可以执行OTA功能，并且要求驾驶员在新的程序更新完成之前不能启动车辆，因为这个时候执行OTA功能的ECU已经把旧的程序擦除了，但是新的程序还没有更新完，这就造成了一定的局限性，也不太方便。这也是文章前面提到的车辆遇到问题的主要原因。正是由于这种局限性，有些车厂在定义新平台的时候开始要求供应商设计的OTA需要支持不停车升级。
笔者最新设计的一个项目也提到了这样的要求，为了满足要求，首先要我们要选择合适的MCU，笔者比较发现汽车级32位MCU RH850F1KM在设计的时候就支持了这个功能。RH850F1KM可以支持4M 的Code Flash，当需要执行OTA功能时，用户把4M的Code Flash分成两个2M的Code Flash，其中一个存放当前执行的软件程序，一个作为目标更新的Code Flash。当目标Code Flash被更新之后，MCU设置更换启动向量表，MCU复位之后就会从新的程序开始执行。由于MCU内部有了备份的Code Flash，并且支持Code Flash交换功能，这样就可以很好的满足不停车OTA升级的需求。
下图是执行OTA升级的大致流程：
1、首先把部分在Data Flash里面的数据复制到RAM中：
由于在支持升级的时候不能访问Data Flash，如果Data Flash里面有些数据需要访问，则需要把相应的数据复制到RAM中。
2、执行存放在低Code Flash中的OTA程序，并把新的目标代码更新到高地址的Code Flash中：
其实不管OTA程序是存在低地址，还是高地址，执行的流程是一样的。
3、当车辆停车熄火之后，MCU切换可执行的目标Code Flash，当车辆再次启动时，MCU就会执行新的目标程序。
下面是笔者的方案中所使用的MCU的主要资源：
1、MCU的主频：240MHz
2、Code Flash的大小：13KB
3、RAM的大小：19KB
下面的表格是OTA相关软件各个段的使用情况：
Section name | Start address | Size (byte) | Overview |
.reset | 0x00000000 | 0x01F4 | Section for direct vector method |
.INTBPTBL_PE1 | 0x00000200 | 0x05E4 | Section for reference table method |
.rodata | 0x00001000 | 0x0058 | Initialized data for only reading |
.text | 0x00001060 | 0x2ABE | Software code |
.syscall | 0x00003B20 | 0x0006 | Syscall software code |
.secinfo | 0x00003B28 | 0x0054 | Section layout information |
.CROM.data | 0x00003B7C | 0x005B | Initialized data |
.stack | 0xFEDC0000 | 0x2000 | Stack |
.data | 0xFEDC2000 | 0x0100 | Data variables RAM copy source |
.bss | 0xFEDC2100 | 0x04BC | Uninitialized data |
.heap | 0xFEDC25C0 | 0x2000 | Heap area |
通过上面的数据也可以看出，相对于2MB的Code Flash来说，上述的OTA代码所占用的额外资源也不是很多，对整个系统设计的影响也不多。选择一款合适的MCU可以大大简化工程师的软硬件设计、降低开发难度、提高设计的可靠性。
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