AURIX TC3XX系列的SOTA机制详解

原创 汽车ECU开发 2021-08-30 07:33

01


什么是SOTA?

SOTA全称是云端软件升级(Software updates Over The Air),就是指在不连接烧写器的情况下,通过CAN、UART或其它通讯方式,实现应用程序的更新。
在进行SOTA时,需要把旧的应用程序擦除,把新的应用程序写入。常规的实现方式需要分别开发BootLoader程序和APP程序,MCU上电先运行BootLoader,BootLoader根据情况选择是否跳转到APP和是否进行程序更新。具体来说有以下几种方式:
方案一:更新程序时,由APP接收更新数据并暂存于Flash,再将APP更新标志位置位;MCU重启时,BootLoader检查更新标志位,如有效,则擦除旧的APP,再将暂存于Flash的新APP数据写入APP运行地址处。该方案的优点是更新数据的接收由APP完成,BootLoader不需要通讯协议栈,代码量更小,且数据传输中断时,原有APP不损坏。缺点是需要额外的Flash空间暂存更新数据。
方案二:BootLoader中内置通讯协议栈,更新时,先向MCU发送指令使其跳转到BootLoader,之后先擦除旧APP,在接收新APP的同时直接将其写入Flash的APP运行地址处。该方案的优点是不需要额外的Flash暂存数据,缺点是BootLoader代码更复杂,且如果数据传输发生中断,旧的APP将不能被恢复。该方案更适合Flash容量较小的MCU。
方案三:将方案一和方案二相结合,即在BootLoader程序中内置通讯协议栈,更新时,先向MCU发送指令使其跳转到BootLoader,之后接收更新数据的时候,采用方案一的方法,先将数据暂存于Flash,待数据全部接收完成后再擦除旧的APP,写入新的APP。该方案结合了方案一和方案二的优点,且能在没有APP或APP损坏的状态下实现程序更新。缺点是BootLoader代码量更大,Flash空间占用更大。
方案四:在Flash中划分出两块相同大小的区域,分为A区和B区,都用来存放APP,但同一时间下只有一个区的APP是有效的,分别设置一个标志位标识其有效性。初始状态下先将APP写入A区,更新的时候,将新的APP写入B区,再把A区的APP擦除,同时更新两个区的有效性标志位状态。BootLoader中判断哪个区的APP有效,就跳转到哪个区运行。这种方法不需要重复拷贝APP数据,但最大的一个缺陷是AB区的APP程序运行地址不同,需要分别编译,从而使得可应用性大大降低。
经过上面的分析,可以看出来每种方案都有其优缺点,对于Flash容量较小的MCU,通常采用方案二,因为没有过多的空间暂存APP更新数据。但对于TC3XX这一类的MCU来说,Flash容量通常都很大,足够用,所以通常要先把APP暂存下来再进行更新,防止数据传输中断导致APP不可用。上面的方案一、三、四都能实现,但并不完美。TC3XX系列的SOTA机制更类似于方案四,但它的Flash支持两种地址映射方式,从而使得APP编译时不需要区分AB区,使用相同的地址即可,从而避免了方案四的硬伤,为我们提供了一种最佳的SOTA方案。

02


TC3XX的Flash地址映射方式

我们以TC397的Flash为例,用于存储程序代码的PFlash的标准地址映射方式(Standard Address Map)如下,表中PF0-PF5代表物理意义上的5块Flash。
第二种地址映射方式被称为 Alternate Address Map,如下表所示,标准模式下PF0-1的地址范围现在被映射到了PF2-3,PF4的地址范围被映射到了PF5。

03


TC3XX的SOTA功能描述

当SOTA功能激活时,PFLash被划分为两部分,一部分用来存储可执行代码(active bank),另一部分可用来读取和写入(inactive bank)。当APP更新完毕后,两个部分互换,即切换上面两种地址映射方式。在标准模式下使用PF0-1和PF4作为active bank,后文称作组A,在Alternate模式下使用PF2-3和PF5作为active bank,后文称作组B,就可以实现上述方案四,且能写入完全相同的APP程序,以相同的地址进行运行。
需要注意的是,所有NVM操作都是通过DMU使用PFLASH的物理系统地址执行的,也就是说,NVM操作总是使用标准的地址映射,而不管选择使用哪种地址映射。“NVM操作”是一个术语,用于任何针对FLASH的命令,如程序、擦除等,但不包括读取和执行代码。
有关SOTA地址映射的参数在Flash中的UCB(User Configuration Block)中进行配置,在UCB中配置后,只有当下次MCU复位的时候才会更新配置。

04


SOTA的配置参数

(1)SOTA Mode Enable
该参数决定是否开启SOTA模式,在寄存器Tuning Protection Configuration中的SWAPEN进行配置,定义如下:
(2)Bank Swap
在UCB_SWAP区域中,对SOTA模式下使用哪种地址映射进行配置。
UCB_SWAP区域包含以下内容:
其中最重要的是前四个,我们分别来看一下:
① MARKERLx (x=0-15)
MARKERL中的SWAP就是标记使用标准地址映射还是Alternate地址映射。
② MARKERHx (x=0-15)
MARKERH中存着与之相对应的MARKERLx.SWAP的入口地址,是用来做校验的。
③ CONFIRMATIONLx (x=0-15)
CONFIRMATIONL是确认代码,要写入固定的0x57B5327F,上面的MARKERLx.SWAP才有效。
④ MARKERHx (x=0-15)
MARKERH中存着与之对应的 CONFIRMATIONLx.CODE的入口地址,也是用来做校验的。

05


SOTA的初始化配置

初始化状态是使用标准地址映射,此时SOTA模式未启用。按以下步骤启用SOTA:
① 用烧写器把APP烧写进PFlash的组A地址处。
② 向MARKERL0写入0x00000055。
③ 向MARKERH0写入MARKERL0的系统地址。
④ 向CONFERMATIONL0写入0x57B5327F。
⑤ 向CONFERMATIONH0写入CONFERMATIONL0的系统地址。
⑥ 将UCB_OTP0中SWAPEN标志位置为Enable。
⑦ 重启MCU。
经过上面的步骤,就事MCU进入了SOTA模式,其中步骤②-⑤是为了启用标准地址映射。手册中给了如下的流程图供参考,其中一些加解密的步骤我这里省略了,暂时没有详细研究:

06


SOTA的后续配置

上面说的是第一次启用SOTA时的配置,下面我们就来看一下SOTA启用后,进行APP更新的步骤:
① 将新的APP写入PFlash中未激活的部分,即上文提到的Inactive Bank,并进行准确性校验。
② 如果新的APP被写入组B,则向MARKERLx.SWAP写入0x000000AA,启用Alternate地址映射模式;如果新的APP被写入组A,则向MARKERLx.SWAP写入0x00000055,启用标准地址映射模式。(x是0-15的值,从0开始向上递增,由上文可知UCB_SWAP最多能存储16组标志值,存满后再擦除重新写入。)
③ MARKERHx.ADDR、CONFIRMATIONLx.CODE和CONFIRMATIONHx.ADDR配置同上文。
④ 向CONFIRMATIONL(x-1).CODE再次写入0xFFFFFFFF,来使上一组UCB_SWAP值失效。向PFlash再次写入全1的值不会导致PFlash操作错误。
手册中给了下面这个流程图供参考:

以上就是Tricore TC3XX系列SOTA机制的介绍,我目前也只是看了手册,还没有实际运用过,有不正确的地方欢迎大家交流讨论。

版权声明:本文为CSDN博主「老孟(MLY)」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,已获作者转载权限。
阅读原文,关注作者CSDN
推荐阅读

一文详解奥迪e-tron内部系统 |附下载

ID.3 和大众的电气化平台 |附下载

一文详解CAN总线错误帧|附下载

DoIP协议介绍,资料分享!

详解车载网络 OTA系统的开发|文末附下载

一文了解汽车嵌入式AUTOSAR架构|附下载

详解汽车Bootloader设计

特斯拉Autopilot系统安全研究|附dbc下载

分享不易,恳请点个【再看】
汽车ECU开发 专注于汽车电子ECU软件开发,技术分享。
评论
  • 根据Global Info Research项目团队最新调研,预计2030年全球封闭式电机产值达到1425百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为3.4%。 封闭式电机是一种电动机,其外壳设计为密闭结构,通常用于要求较高的防护等级的应用场合。封闭式电机可以有效防止外部灰尘、水分和其他污染物进入内部,从而保护电机的内部组件,延长其使用寿命。 环洋市场咨询机构出版的调研分析报告【全球封闭式电机行业总体规模、主要厂商及IPO上市调研报告,2025-2031】研究全球封闭式电机总体规
    GIRtina 2025-01-06 11:10 103浏览
  • 在智能家居领域中,Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Thread与Z-Wave等无线通信协议是构建短距物联局域网的关键手段,它们常在实际应用中交叉运用,以满足智能家居生态系统多样化的功能需求。然而,这些协议之间并未遵循统一的互通标准,缺乏直接的互操作性,在进行组网时需要引入额外的网关作为“翻译桥梁”,极大地增加了系统的复杂性。 同时,Apple HomeKit、SamSung SmartThings、Amazon Alexa、Google Home等主流智能家居平台为了提升市占率与消费者
    华普微HOPERF 2025-01-06 17:23 141浏览
  • 村田是目前全球量产硅电容的领先企业,其在2016年收购了法国IPDiA头部硅电容器公司,并于2023年6月宣布投资约100亿日元将硅电容产能提升两倍。以下内容主要来自村田官网信息整理,村田高密度硅电容器采用半导体MOS工艺开发,并使用3D结构来大幅增加电极表面,因此在给定的占位面积内增加了静电容量。村田的硅技术以嵌入非结晶基板的单片结构为基础(单层MIM和多层MIM—MIM是指金属 / 绝缘体/ 金属) 村田硅电容采用先进3D拓扑结构在100um内,使开发的有效静电容量面积相当于80个
    知白 2025-01-07 15:02 65浏览
  • 这篇内容主要讨论三个基本问题,硅电容是什么,为什么要使用硅电容,如何正确使用硅电容?1.  硅电容是什么首先我们需要了解电容是什么?物理学上电容的概念指的是给定电位差下自由电荷的储藏量,记为C,单位是F,指的是容纳电荷的能力,C=εS/d=ε0εrS/4πkd(真空)=Q/U。百度百科上电容器的概念指的是两个相互靠近的导体,中间夹一层不导电的绝缘介质。通过观察电容本身的定义公式中可以看到,在各个变量中比较能够改变的就是εr,S和d,也就是介质的介电常数,金属板有效相对面积以及距离。当前
    知白 2025-01-06 12:04 167浏览
  • 根据环洋市场咨询(Global Info Research)项目团队最新调研,预计2030年全球无人机锂电池产值达到2457百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为9.6%。 无人机锂电池是无人机动力系统中存储并释放能量的部分。无人机使用的动力电池,大多数是锂聚合物电池,相较其他电池,锂聚合物电池具有较高的能量密度,较长寿命,同时也具有良好的放电特性和安全性。 全球无人机锂电池核心厂商有宁德新能源科技、欣旺达、鹏辉能源、深圳格瑞普和EaglePicher等,前五大厂商占有全球
    GIRtina 2025-01-07 11:02 61浏览
  • 大模型的赋能是指利用大型机器学习模型(如深度学习模型)来增强或改进各种应用和服务。这种技术在许多领域都显示出了巨大的潜力,包括但不限于以下几个方面: 1. 企业服务:大模型可以用于构建智能客服系统、知识库问答系统等,提升企业的服务质量和运营效率。 2. 教育服务:在教育领域,大模型被应用于个性化学习、智能辅导、作业批改等,帮助教师减轻工作负担,提高教学质量。 3. 工业智能化:大模型有助于解决工业领域的复杂性和不确定性问题,尽管在认知能力方面尚未完全具备专家级的复杂决策能力。 4. 消费
    丙丁先生 2025-01-07 09:25 77浏览
  • 每日可见的315MHz和433MHz遥控模块,你能分清楚吗?众所周知,一套遥控设备主要由发射部分和接收部分组成,发射器可以将控制者的控制按键经过编码,调制到射频信号上面,然后经天线发射出无线信号。而接收器是将天线接收到的无线信号进行解码,从而得到与控制按键相对应的信号,然后再去控制相应的设备工作。当前,常见的遥控设备主要分为红外遥控与无线电遥控两大类,其主要区别为所采用的载波频率及其应用场景不一致。红外遥控设备所采用的射频信号频率一般为38kHz,通常应用在电视、投影仪等设备中;而无线电遥控设备
    华普微HOPERF 2025-01-06 15:29 125浏览
  • 本文介绍Linux系统更换开机logo方法教程,通用RK3566、RK3568、RK3588、RK3576等开发板,触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。制作图片开机logo图片制作注意事项(1)图片必须为bmp格式;(2)图片大小不能大于4MB;(3)BMP位深最大是32,建议设置为8;(4)图片名称为logo.bmp和logo_kernel.bmp;开机
    Industio_触觉智能 2025-01-06 10:43 87浏览
  • 彼得·德鲁克被誉为“现代管理学之父”,他的管理思想影响了无数企业和管理者。然而,关于他的书籍分类,一种流行的说法令人感到困惑:德鲁克一生写了39本书,其中15本是关于管理的,而其中“专门写工商企业或为企业管理者写的”只有两本——《为成果而管理》和《创新与企业家精神》。这样的表述广为流传,但深入探讨后却发现并不完全准确。让我们一起重新审视这一说法,解析其中的矛盾与根源,进而重新认识德鲁克的管理思想及其著作的真正价值。从《创新与企业家精神》看德鲁克的视角《创新与企业家精神》通常被认为是一本专为企业管
    优思学院 2025-01-06 12:03 113浏览
  • By Toradex 秦海1). 简介嵌入式平台设备基于Yocto Linux 在开发后期量产前期,为了安全以及提高启动速度等考虑,希望将 ARM 处理器平台的 Debug Console 输出关闭,本文就基于 NXP i.MX8MP ARM 处理器平台来演示相关流程。 本文所示例的平台来自于 Toradex Verdin i.MX8MP 嵌入式平台。  2. 准备a). Verdin i.MX8MP ARM核心版配合Dahlia载板并
    hai.qin_651820742 2025-01-07 14:52 38浏览
  • PLC组态方式主要有三种,每种都有其独特的特点和适用场景。下面来简单说说: 1. 硬件组态   定义:硬件组态指的是选择适合的PLC型号、I/O模块、通信模块等硬件组件,并按照实际需求进行连接和配置。    灵活性:这种方式允许用户根据项目需求自由搭配硬件组件,具有较高的灵活性。    成本:可能需要额外的硬件购买成本,适用于对系统性能和扩展性有较高要求的场合。 2. 软件组态   定义:软件组态主要是通过PLC
    丙丁先生 2025-01-06 09:23 82浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦