mfc上位机网络接收图片并显示_基于UDS on CAN的BootLoader上位机

该上位机目前已经进行过单件、台架和实车的多轮测试验证，稳定运行，有需要的同仁可以加微信：ys15528121925。

BootLoader简介

在汽车行业，bootloader用来给汽车ECU升级程序，在整车电子电器架构中，所有的控制器都是连接在CAN总线上的，控制器之间通过CAN报文进行信息的交互，而BootLoader正是通过传输一组特定的CAN总线报文，将程序更新到ECU里面，这组特定的CAN总线报文以ISO14229和ISO15765为基础，在加上主机厂自定义的一些内容，构成了这组特殊的报文。

BootLoader流程

ECU在上电或复位后，会首先执行 Bootloader 代码。Bootloader 首先执行一些基本的初始化，然后检查外部重编程请求标志位是否为有效，如果重编程请求标志位为有效，即使应用程序是有效的，Bootloader 也会继续运行。如果当前没有重编程请求，即重编程请求标志位为无效，则检查应用软件的状态：如果应用程序是有效的，则应用程序代码将被执行；如果应用程序是无效的，则继续执行 Bootloader 代码。

重编程分为三个编程阶段，预编程阶段、主编程阶段、后编程阶段。

预编程阶段用来为要下载的 ECU 做重编程前的 CAN 网络准备，此阶段的请求报文采用的是物理寻址和功能寻址。流程见图1，此阶段的主要步骤如下：

（A）诊断会话控制10 03：使ECU首先进入扩展会话模式。

（B）例程控制--检查编程预条件31 01 AF 01：通过此例程来检查 ECU 编程条件，从而确保系统安全，如果有任何不安全的因素，ECU 应该拒绝编程，一般来说，ECU回复05 71 01 xx xx 00就表示编程条件通过。

（C）控制 DTC 设置85 82：诊断工具通过功能寻址发送该请求给同一网段所有的 ECU，将 DTC 设置为关闭，确保在刷写过程中，ECU不再记录故障码。

（D）通信控制28 83：诊断工具通过通信控制服务请求，禁止非诊断报文的发送和接收，以降低总线负载率，确保刷写流程的正常进行。

图1 预编程流程

主编程阶段是对单个 ECU 进行编程，用来将需要更新的软件传输到ECU内部存储器，如图2所示，此阶段的请求都使用物理寻址，主要步骤如下：

（A）诊断会话控制 10 02：使ECU进入编程会话模式。

（B）安全访问 27 01和27 02：编程前必须通过安全访问，确保只有合法的诊断工具才能对 ECU 进行编程操作。

（C）驱动下载 34和36：当 ECU 的ROM中没有FlashDriver时，将执行FlashDriver的下载，FlashDriver用来对ECU的ROM空间进行擦除。

（D）写入指纹数据：在擦除内存之前，首先将指纹数据写到 ECU 内存中。指纹数据标识了是哪个诊断工具对 ECU 内存做了修改。

（E）例程控制--擦除内存：为保证应用软件和数据能够正常下载，需要擦除ECU 的内存，通过例程控制服务来执行擦除内存，同时应用软件的标志位将被置为无效。

（F）下载过程：将应用软件或者数据的每一个数据块下载到 ECU 的ROM中，首先执行请求下载的命令，告知ECU将要下载的数据地址和长度，然后使用数据传输服务，传输下载的数据，最后，使用结束传输命令结束数据传输过程。

（G）例程控制--检查编程完整性：所有的数据传输完成后，此例程用CRC32校验算法来校验传输数据的完整性。

（H）例程控制--检查编程依赖性：当完成所有的应用软件或数据的下载后，诊断工具启动一个例程来触发 ECU 检查重编程的依赖性，以确保所有逻辑块的兼容性和一致性。

图2 主编程流程

后编程阶段主要是用来重启ECU，恢复总线通信和故障码记录，此阶段的请求报文采用

的是物理寻址和功能寻址，流程如图3所示。

（A） ECU复位11 01：通过请求ECU 复位服务使 ECU 结束重编程过程，并返回到正常的工作模式。

（B）诊断会话控制10 03：将ECU的会话模式切换到扩展会话模式。

（C）控制 DTC 设置85 81：诊断工具通过将 DTC 设置类型设为开启，使能所有的ECU重新开始记录故障码。

（D）通信控制28 80：诊断工具通过通信控制服务请求，启动所有ECU的非诊断报文的发送和接收，以恢复正常总线通讯。

图3 后编程流程

上位机软件开发

上位机软件在Visual Studio 2015平台，使用C#语言开发，采用分层的设计方法，将软件分为应用层、中间层和驱动层，使得软件具有清晰的层次结构，如图4所示，同时集成了Kvaser、USBCAN、Vector1600和ValueCAN4的硬件驱动，实现了对多种总线设备的支持，同时预留API接口，使得上位机能够扩展，从而支持更多的设备，并且能够设置波特率，支持两路软件通道，大大增加其使用范围。

图4 软件刷写流程

上位机可以支持S19、Hex和Bin类型的文件刷写，通过对这些文件的解析，将地址连续的数据构造成一个数据块对象，保存文件中各段数据的起始地址、数据长度和数据内容，再将所有的数据块按地址排序，构造一个数据块列表。利用34h请求传输服务，将数据的地址和长度发送给ECU，然后用36h数据传输服务将数据传输到ECU中，每块数据传输完后，用37h请求传输退出服务来结束本块数据的传输，数据传输流程如图6所示。

图5 数据传输过程

总结

该上位机集成Kvaser、USBCAN、Vector VN1600和ValueCAN4等设备的驱动程序，支持多种CAN总线接收设备，具有很强的通用性，同时遵循标准的UDS协议，网络层利用ISO 15765-2进行数据传输，应用层使用ISO 15765-3定义的服务，从而能够对各类ECU进行软件更新。