S32Kxxx bootloader之CAN bootloader
- 2022 年 3 月 2 日
- 筆記
- CAN bootloader
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最近完成了S32Kxxx CAN bootloader, 之前需要拆開外殼通過燒寫口才能更新應用程式。如果產品灌了膠，每更新一次應用程式都非常之麻煩。現在有了CAN bootloader, 可以通過Standard CAN 介面就能夠更新產品的應用程式，簡單又方便。就算產品已經出貨到了客戶端，更新程式也不繁瑣，成本也可接受。接下來分兩部分來介紹，第一部分介紹如何實現S32K CAN bootloader，碰到的問題，以及如何解決的。第二部分介紹如何使用S32K CAN bootloader。
S32Kxxx CAN bootloader的實現
NXP S32Kxxx 系列晶片的功能很強大, 開發環境也不錯, 特別是Processor Expert。 我的S32Kxxx CAN bootloader的所有底層driver，包括CAN driver都是通過Processor Expert 配置生成。S32Kxxx CAN bootloader 的開發環境：
1. IDE: S32DS for ARM， Version: 2018.R1
2. Compiler: GCC for ARM, Version:gcc-6.3-arm32-eabi
3. SDK: S32DS/S32SDK_S32K1xx_RTM_3.0.0
S32Kxxx CAN bootloader 的上層程式碼是手寫的，以下底層Components 程式碼都是通過Processor Expert配置後自動生成：
1, PIN (pin_mux)
2. Clock (clock manager)
3. Interrupt (interrupt manager)
4. CAN (can_pal)
5. Flash (flash driver)
6. SBC (external watchdog, can tranceiver uja1169)
雖然大概一年前我有完成過S32Kxxx UART bootloader, 但此次S32Kxxx CAN bootloader 實現過程比我預想的要更難，實現花費的時間也比我預想的要更長。主要原因就是碰到了以下問題，解決它們花費了我不少時間。
1。 CAN 通訊始終收發都不成功。
供電，硬體，can driver, sbc driver 一個一個去排查，最後查出不是硬體的問題，也不是can driver 的問題。
供電有問題，我的板子是NXP官方出品EVA 板子，我是使用USB 口供電，但是如果需要CAN 通訊成功，需要接上power adapter。
sbc driver 有問題， sbc_init時，裡面的SBC_GetMode返回0，後面這個返回值0又通過SBC_SetMode()設置回去，造成sbc_init出錯。修正後就OK。
2。 Flash 擦除不成功
flash driver, watchdog, interrupt 一個一個去排查，查出不是flash driver的問題。
Interrupt 管理有問題，FLASH_DRV_EraseSector調用前需要關Interrupt, 調用後再開Interrupt。否則會重啟（暫存器RCM提示是Lockup的Reset source)
watchdog管理有問題， 擔心擦除時間長，每擦除塊後調用SBC_SetWatchdog就出現Reset造成擦除無法完成，不調用就沒有問題，然後發現此時
另外sbc_init完成後g_drvConfig.isInit既然等於false， g_drvConfig.isInit等於false， 之後調用SBC_SetWatchdog出問題。sbc_init完成後g_drvConfig.isInit既然等於false。將其改為true。 問題消失。
3。 程式卡死在SBC_SetWatchdog。
排查後發現SBC_SetWatchdog前不能關Interrupt。
Processor Expert 用起來很愉快，一旦生成的程式碼使用起來，如果出了問題，也是讓人頭疼不已。
S32Kxxx CAN bootloader的使用
S32Kxxx CAN bootloader 使用很簡單。需要用到一個CAN盒子，Z-Box CAN，簡稱ZCAN。 是我開發的一個很強大的CAN匯流排分析工具。還需要在電腦端運行一個上位機zFlash。zFlash是我用C# 語言開發的一個Windows 軟體。 zFlash操作非常簡單，能夠自動查詢Z-Box CAN並建立連接。點擊zFlash介面上的下載按鈕，下發握手指令去查找bootloader。 和bootloder 握手成功後就按照自定義的協議發送應用程式完成升級。
S32Kxxx CAN bootloader 時電腦和板子的連接如下圖。 電腦上運行zFlash， 中間的USB-2-CAN是CAN 匯流排分析儀Z-Box CAN。用戶板上燒錄了S32Kxxx CAN bootloader。我的用戶板上面的晶片是S32K116，是NXP的一款帶有CAN controller的ARM Cortex-M4核的32-bit 單片機。這個bootloader 移植到S32K118，S32K144等都很容易。
Z-Box CAN 是一款強大的CAN 匯流排分析儀，其金屬外殼一邊是方形USB 口通過USB線連接電腦，一邊是DB9口連接CAN bus。內部是進口晶片，訊號有隔離。可以安全可靠地工作在複雜的工業場所，或用來分析汽車上各ECU之間的CAN 匯流排。見圖：
Z-Box CAN最強大的地方是busmaster 支援它。busmaster（又稱博世匯流排大師）是一種開源軟體工具，用於模擬，分析和測試CAN / LIN匯流排系統。 它支援DBC，LDF，CAPL語言，節點模擬，自動測試， C語言腳本，log保存等等強大的功能。我在其開源程式碼的基礎上進行添加，使其可以識別並連接我開發的Z-Box CAN。打開bumaster我的版本，找到Driver Selecion，選擇Z-Box CAN，點擊Connect， 既可以開始愉快的使用了。
