基于CAN总线的SCR系统Bootloader的开发与实现.pdf

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1、·计算技术·张鑫峰安伟温仁林基于CAN总线的SCR系统Bootloader的⋯⋯67基于CAN总线的SCR系统Bootloader的开发与实现张鑫峰，安伟，温仁林(1．江南大学机械工程学院，江苏无锡214122)(2．无锡威孚力达催化净化器有限责任公司，江苏无锡214177)摘要：针对柴油车SCR系统的DCU升级困难的现状，在FLASH在线编程基础上，提出一种基于CAN总线、采用自定义协议实现DCU在线升级的设计方案，并给出在单片机MC9S12XS128上的具体实现。应用VisualC++6．0设计了与之相配套的上位机软件，阐述了上位机文件下载工具对加栽文件的处理方法和下位机Bootloade

2、r的实现方法。实验结果表明，该系统可以通过CAN总线实现DCU应用代码的更新功能，且操作简单、运行稳定。关键词：CAN总线；Bootloader；FLASH编程；SCR中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：1672—1616(2012)17—0067一o4与汽油车相比，柴油车由于具有良好的动力性导启动和固件自更新2个功能2J。其中固件自更与经济性，得到了越来越广泛的应用。柴油车排放新需要向芯片提供额外的数据传输介质，使得芯片的特点是NO含量大，其他污染物含量相对较低。能将接收到的机器代码写入自身的FLASH中。随着经济的高速发展，生活水平的不断提高，人们BootLoader功能可以通过多

3、种端口实现，例如串对生存环境的要求更为严格，解决汽车污染问题越口、12C、SPI、CAN等。由于SCR系统DCU与发动来越紧迫，我国对柴油机NO排放的要求也越来越机端DCU利用CAN总线进行通信，为了节省成严格。选择性催化还原技术(SCR)是满足国IV阶本，将使用现有的CAN接口，把CAN总线作为段排放要求的重要后处理技术⋯。SCR技术就是BootLoader数据传输的介质。BootLoader系统结构利用氨(NH)对NO的还原功能，在一定的温度条如图1所示，由上位机和DCU2部分构成，通过件下，在催化还原器中催化剂的作用下，将柴油机CAN协议通信。DCU的控制芯片采用了飞思卡尔尾气中的NO还

4、原成N：和水的技术。SCR电控单的MC9S12XS128。与P&E和BDM工具所使用的元(DCU)工作环境非常恶劣，为了对控制芯片实abs烧写文件相比，S19文件具有体积小、携带方施保护，起到防潮、防尘、防腐蚀、防震的作用，通常便、格式易于分析的优点，因此BootLoader程序会对DCU进行封装、灌装。因此处于开发后期的设计将采用S19文件。由于PC机没有CAN接口，产品DCU封装之后，外部不再具有程序烧写、调试所以中间采用CAN—USB通信卡连接。PC机可端口(如BDM、P&E等)。可见封装在提高了系统以通过提前烧写入DCU的BootLoader程序，以可靠性的同时降低了系统的可维护性。为

5、了解决CAN总线为介质，将用户程序编译生成的S19文这一矛盾，提出了在保证硬件电路完好的情况下，件写入DCU的FLASH中，实现程序的烧写。上位利用单片机的自编程能力，通过Bootloader完成机程序主要包括S19文件的解释程序、发送格式生DCU软件的维护和更新的方法。成程序、通信程序。BootLoader程序主要包括通信程序、接收数据处理程序、FLASH擦写程序。1系统结构Bootl。d又称引导加载程序，它是系统加电2上位机程序设计后运行的第一段软件代码，它能实现用户程序的引上位机图形界面如图2所示，是采用Visual收稿日期：201l一12—26作者简介：张鑫峰(1986一)，男，山东东

6、营人，江南大学硕士研究生，主要研究方向为柴油车尾气净化与车载故障诊断。2012年9月中国制造业信息化第41卷第17期Sl9文件解释程序通信程JP机C发送格通式信生程成序程序一DCU接F收LA数SH据擦处理j编程稚序罄j—VC编写的l：位机程序撼于CodeWarrior编写的F位机程序图1BootLoader结构示意图c++编写开发的。由于PC机没有CAN控制器，上位机的CAN总线连接器选用的是CANUSBI1工业级双路智能接口卡，该接口卡提供了驱动程序所需的动态链接库，在VC编程时可以直接调用。上位机软件具有如下功能：CAN通信参数配置、接收报文并显示、发送帧、以char型变量发送整个S19文

7、件。图3上位机软件流程框图关寄存器，而某些寄存器只有在MSCAN初始化模式下才能进行修改，以防止MSCAN模块的损坏和CAN总线协议的违反。MSCAN初始化程序框图图2PC上位机界面如图4所示。上位机程序需要将用户程序编译生成的S19文件按照S记录的格式，一条一条地发送到CAN总线上。首先将S19文件的所有数据读进来，存放到一个CString型变量中，然后把数据分割成一个一个的char型变量，存放