基于汽车串口的代码下载与调试方法的实现

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1、万方数据第30卷第4期2009年8月大连交通大学学报JOURNAl．OFDALIANJIAOTONGUNIVERSITYV01．30No．4Aug．2009文章编号：1673—9590(2009)04-0076—04基于汽车ECU串口的代码下载与调试方法的实现邹娟，曾洁，任博，尤国红(大连交通大学电气信息学院，辽宁大连116028)摘要：提出一种基于串口通信来实现对汽车电控单元ECU代码的下载和调试方法，以解决长期以来依赖BDM对ECU进行代码下载和调试过程中出现的诸多不便．以美国飞思卡尔汽车级微控制芯片HCS9S12为研究对象，通过自主开发的调试软件实现了无BDM对ECU的代码下

2、载与调试，实践证明该方法简单、可靠、成本低，有一定的应用推广价值．关键词：ECU；MC9S12DP512；串口；下载与调试·中图分类号：TP337文献标识码：AO引言ECU在实际应用中常常需要程序进行更新与调试．目前要完成对ECU的代码下载与调试只能通过背景调试模块(BDM)来完成⋯，其优点是可以最少地占用CPU资源实现对片上硬件的调试．但使用BDM对产品级ECU进行操作也存在很大的问题．首先应用BDM调试就必须将BDM调试接口固化在系统主板上，由于BDM六个接口引脚中包含复位引脚，因此在操作中若稍有不当，将导致芯片烧毁．其次，六个引脚如同六个天线，在芯片工作过程中对外有电磁辐射，

3、使产品难于通过电磁兼容(EMC)测试【2]．此外在进行代码下载和程序调试的过程中需将ECU壳体打开，如此很不方便．为此本文提出通过串行通信口实现上位机对汽车ECU的代码下载与调试．1实验系统的硬件方案实验中采用的ECU为作者自主开发的天然气发动机电控单元HJ，它采用美国Freescale公司的一款高速16位微处理器叫S12DP512作为主控制器∞J．该芯片拥有512k字节FLASH、14k字节RAM、4k字节EEPROM、2个set(异步串行通信接口)和5个CAN2．0软件兼容模块．ECU正常使用时不用外接上位机，而准备进行代码下载和调试时通过以下连接方法与上位机连接．上位机与EC

4、U的连接通过串行13连接．鉴于目前的PC机大多已取消此EI，因此主机与ECU的连接可通过USB转RS232串口线实现．由于通过串口线发送的信号为RS232电平，因此需通过MAX232电平转换芯片将其转换为标准rI-I'L电平．上位机与下位机间通信连接如图1所示．+图1上位机与下位机间通信连接2实验系统的软件设计通常ECU的主芯片9S12DP512在贴片生产前，均已烧录好了驻留程序，这是一段用ECU串口资源进行监控的2KB嵌入式程序．该驻留程序支持23个简单调试命令，允许FLASH、EEPROM通过上位机的RS-232串行接口进行编程和调试．命令可用来重置目标控制器，读或者修改存储器

5、(包括FLASH、EEPROM存储器)、CPU寄存器和相关指令且监控指令不会占用9S12DP512中的收稿日期：2008-07一18基金项目：辽宁省教育厅高等学校科技计划资助项目(20082043)作者简介：邹娟(1978一)，女，讲师，硕士，主要从事嵌入式技术研究与开发的研究E·mail：zouliangman@sina．tom．万方数据第4期邹娟，等：基于汽车ECU串口的代码下载与调试方法的实现RAM资源．这些命令使用8bit命令码．由二进制命令、控制和数据信息及一些特殊命令所组成．这些命令通过SCl0引脚以115．2kbit的速度向RS232串口进行通信．ECU上电以后，首先

6、是驻留程序与上位机以握手方式建立通信，若波特率正确，9S12DP512会发送E0，08和3E回应，表示通信建立成功．然后进人等待指令方式．上位机每发送一条指令，ECU接受并执行后会返回E0003E作为命令回执标志．需要注意的是此监控程序对于芯片内部的锁相环(PLL)不会有错误处理．如果频率源丢失或者被破坏，程序将无法正常运行．9S12DP512的存储地址表如图2所示．向量跳转用户中断向量向量寄存器4k字节EEPRoM14k字节Rf～M16k固化FLAsH16k页窗口32木16k16k固化FLASHDBS段BDM图29S12DP512存储地址表驻留程序占用地址FF00H—FFFFH，

7、而用户的中断向量改在F780处的另一处位置．当中断发生时首先进入驻留程序的中断向量，然后再跳转到指定的用户向量位置，把控制权交给用户．ECU复位判断程序流程如图3所示．图3位判断程序流程图监控器复位顺序为：(1)若用户复位映射向量的第一个字节为FFH，监控器复位；(2)run／load开关为低电平；(3)RxDO=0．若以上情况均不发生，复位映射向量跳转到用户复位起始程序．判断监视器复位过程流程如图4所示．图4监视器复位过程流程图完成启动复位后则进入条件自判断程序．该