基于HIS协议的车载Bootloader的研究与实现

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目基于HIS协议的车载Bootloader的研究与实现学科专业计算机系统结构学号201221060237作者姓名刘一平指导教师李允教授II分类号密级注1UDC学位论文基于HIS协议的车载Bootloader的研究与实现（题名和副题名）刘一平（作者姓名）指导教师李允教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业计算机系统结构提交论文日期2015.3论文

2、答辩日期2015.5学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFBOOTLOADERBASEDONHISSPECIFICATIONAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ComputerSystemsOrganizationAuthor:LiuYipingAdvisor:LiYunSchoo

3、l:SchoolofComputerScience&Engineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送

4、交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要改革开放以来，国民经济迅猛发展。随着人民物质生活水平的不断提高，对一个家庭而言，拥有一辆甚至多辆汽车，已经不是遥不可及的梦想。根据国家统计局最新发布的《2014年国民经济和社会发展统计公报》显示，2014年末全国民用汽车保有量达到15447万辆(包括三轮汽车和低速货车972万

5、辆)，比2013年末增长12.4%，其中私人汽车保有量12584万辆，增长15.5%。民用轿车保有量8307万辆，增长16.6%，其中私人轿车7590万辆，增长18.4%。随着汽车电子的发展和汽车的智能化程度不断提高，如今的汽车，已经成为机电一体化复杂的控制系统。车载应用软件的作用，已经从早期的车载娱乐和外围功能，扩展到了汽车的控制系统、主动安全和动力系统。因此，车载应用软件的缺陷，需要及时的召回和修复，以保证车辆的运行安全和良好的用户体验。而由于汽车本身机械构造的特殊性，车载应用软件的更新，需要重新拆解和组装每一辆需要

6、修复或更新软件的汽车，常规的4S店和维修厂很难具备此工艺条件。因此车载应用软件缺陷的修复，需要车辆大面积的召回和返厂，不仅给用户造成了长时间的等待和不便，还给整车厂和零部件供应商造成巨大的经济损失和人力损失。结合汽车电子行业车载应用软件更新的迫切需求和国内外研究现状，经过前期对国内整车厂和零部件供应商的调研，本文参照HIS规范、ISO14229和ISO15765标准，设计实现了一套基于HIS规范的车载刷新软件。该软件采用目前行业内广泛应用的UDS诊断服务，设计实现了丰富可靠的安全机制，充分满足了在对车辆不需要任何拆解组装

7、的条件下，车载应用软件在线刷新的需求。此外，本文还提出了车载刷新软件安全可靠性的测试验证方法。通过静态扫描、符合性测试等手段充分测试验证了车载刷新软件的安全性和可靠性。主要工作内容包括：1）分析研究了HIS规范、ISO14229标准和ISO15765标准，设计实现了基于UDS服务的软件刷新服务流程。该服务流程，从安全性上，通过0x27服务的种子秘钥机制，充分保证了非法的外部编程设备无法对ECU进行编程；从可靠性上，通过0x31服务的校验机制，保证数据下载的正确性和完整性。2）设计实现了基于UDS服务的下位机Bootloa

8、der软件和上位机烧写工具。下位机Bootloader软件基于英飞凌公司的TC1782平台开发，上位机烧写工具基于VECTOR公司的CANOE工具开发。上位机烧写工具和下位机Bootloader软件采I摘要用CAN通信方式，遵守烧写服务流程规范。3）采用QAC扫描工具，对下位机Bootloader软件进行静态扫描，包