汽车总线系统中的Flash编程工作站

Flash-ROM技术的应用，在总的产品寿命周期中，给从产品的研发和应用到服务和产品的售后分析方面带来了许多新的可能性。特别是在产品的变化方面很明显。为了达到数据的简单可改变性，尽管在研发和应用阶段，已经认为程序的代码和应用数据项总是分离的，但是两者在控制器的加工期间是被设备制造商一起放在EPROM存储器中编程和安装的。在车辆制造商方面，最后还有一些代码和数据要与EEPROM存储器中的少数调整参数进行匹配。如果数据的模型不同且长度有变化，必须通过在控制器中的可变代码覆盖，这样就明显地提高了对存储器的存储需求，或者这些数据也可通过设备变量被覆盖。通常车辆样机本身出现如此快而众多的设备变量，因此在实践中，结构相同的硬件仅仅在不同的存储器内容上有所不同。因为存储器内容后期的变化在技术上费用是昂贵的，因此在经济上是不可能的。这会导致从设备制造商到车辆制造商最后到现场需要极高的逻辑费用。但通过Flash-ROM技术，至少在发动机和车辆样机内部的硬件，甚至在大量增加的情况下都可以被更好地标准化。与具体的模型甚至每一个车辆的匹配可以在加工过程中的任意时间点进行，之后在任意时间可以重新根据自己的要求，对参数进行修改并通过简单的设备逻辑和产品的转换进行，这样极大地缩短了调整的时间，因此产生了明显的价格优势。但是对于程序软件的分配，自然也必须设置相应的架构，不只是对控制器的组件进行限制。

接下来的一步是现在经常被讨论的问题，即是否有及哪些控制器由供应商在其产品内部或只由汽车制造商在生产线上编程并由不同的制造商进行不同的操作（表8-4-2）。但总的趋势还是朝着由车辆制造商在生产线上进行编程的方向发展。

表8-4-2 典型的Flash编程工作站

在服务和售后服务中，通过Flash技术有可能节省费用。在确定的车辆临界点区域，以前要进行车辆组件的交换实验，如今可以通过当前程序，把成本较高的点去除。由此得出这样的可能，在正常的用户服务框架内，旧的车辆可以升级到最新的状态，对功能进行后期的调整或在限制范围内甚至对已经改变的法规或不同的规则、一些废气排放的限值进行匹配，也可以与合法的不同的技术规则和一些排放值进行匹配。为了防止在现场中出现错误的操作和用非法协调器进行非法的操作，有必要采用周密考虑的逻辑概念。

在控制器加工期间，还有关于Flash程序的专门而快速的接口可以被采用（表8-4-3）。在车辆的接口还可以进行相对较慢的诊断连接。一般是用第4章和第5章中已知的诊断协议，如KWP2000、UDS或SAE J1939的中央网关控制器（比较图1-1和图8-4-2）实现，车辆中所有的原始总线系统从这里开始分支。偶尔通过K线与车辆的接口相连，但一般用CAN。对应不同的总线系统、调整好的波特率和所采用的传输协议，相应的传输率和数据流量也是不同的。因为总线传输时间，除了对Flash存储器本身的程序时间以外，还对在车辆制造商的生产线上的总的生产量产生深远的影响，对于节节攀升的数据量，虽然目前有不同的观点，但还是采用连接到车辆的快速接口。

表8-4-3 Flash程序的特性参数(www.zuozong.com)

对于装载在合适的控制器中的数据要保持它的正确性并被持续地保留，一个严格的数据关系和维护是必要的（表8-4-4）。这意味着首先要由车辆制造商提供一个透明的并可以被控制的软件版本并且在现场要有清晰的控制器认证。用这些信息可以阻止没有控制的软件状态进入车辆或错误的软件进入控制器，但尽管这样控制器本身特别是在可修改的软件组件（Flash-Loader）中还需执行少数的控制机制。因此为了防止控制器被非法访问要实行三步保护措施。首先是硬件和软件的兼容测试，然后在编程前要对存储器区域进行检查，最后是对新的程序软件进行确认。如果Flash-Loader识别出是未经许可的状态，那么当前的程序就要被中断并必须完全重新登录。这样就避免了在编程时，控制器出现错误之后尽管采用了新的软件但还要重新启动的现象。若再也不能再对其访问，则必须更换控制器。在这种情况下如果采用Flash技术就显示出优势了。

表8-4-4 对Flash编程的重要要求

（续）