王琦的论文：研究与实现基于CAN总线的Bootloader

摘要 随着汽车ECU(电子控制单元)应用开发的快速发展，其功能越来越强大，实现也越来 越复杂。如果应用软件后续需要进行功能升级，传统方法需要将零件从整车上拆卸下来，这 将增加更新的工作量，并且容易对车辆本身造成损坏。而Bootloader(启动加载)可以通过 车载网络传输数据，实现应用软件的在线更新，免除拆卸的麻烦。车载OBD(在线诊断)五大 诊断标准之一的CAN(控制器局域网总线)总线，拥有高度的弹性调整能力，可以在既有的 网络中增加节点而不用在软硬件上做任何修正与调整。因此，基于CAN网络的Bootloader 的研究具有很大的实用价值。 论文首先介绍了车载网络的发展历史，展望了其发展未来;在研究CAN总线协议的基础 上，选择、设计了CAN通信模块和外围模块，实现了主控芯片和外部CAN的接口;详细研 究了IS015765协议，并针对S Tmi。建立了数学模型;基于对IS015765网络层的研究，得出 UML描绘的状态转移图并加以实现;根据Bootloader的特点，重新设计Bootloader系统和工 作流程，对系统各个模块进行详细的设计与实现，并提出多项改进;在实现Bootloader后， 搭建软硬件环境对它的可行性和稳定性进行测试;最后，在证明Bootloader可以在高负载情 况下正常工作的基础上，提出后续可能增加的功能等。 测试结果分析表明:该系统不仅可以准确地完成应用程序自更新，而且能在高负载下正 常工作;相比于传统的采用串口的Bootloader和其他基于CAN总线的Bootloader，该系统稳 定性和兼容性更高，能够更好地完成程序更新的任务。研究结果表明该系统完全可以取代各 大供应商的Bootloader系统，极大地降低了产品成本。课题的研究对Bootloader系统的设计 与开发具有重要的指导作用和参考价值，对其的实际应用也具有很强的实用意义和商业价值。