SOTA简介:
AURIX™ TC4x MCU的SOTA功能是用于空中下载（Over-The-Air）的固件升级技术，它可以通过各种通信接口（CAN/LIN/Ethernet）远程更新车载ECU的应用程序，这对于车载ECU的长期维护和功能更新至关重要，是实现软件定义汽车（SDV）的必备功能。本文主要介绍AURIX™ TC4x SOTA功能的实现原理以及demo演示流程。
地址映射:
TC4x A/B swap机制是实现SOTA的基础。理解地址映射关系是理解A/B swap功能的关键。
在TC4Dx中，当未使能A/B swap时，使用的是如下线性地址映射（Linear Address Map）。
而当使能A/B swap后，使用的是SOTA_MAP_A和SOTA_MAP_B的地址映射：
当我们比较线性地址和SOTA_MAP_A地址，可以发现它的Flash sector的地址发生了移动：
当不使能A/B swap时，每个CPU都有两个2MB的Flash bank，并且可以通过私有总线访问这两个bank。当使能A/B swap后，每个CPU都有属于自己一个Flash bank，并且可以不管在SOTA_A_MAP还是SOTA_B_MAP, 都可以用私有总线访问自己的Flash bank，达到最佳的访问速度。
当使能A/B swap后，如果需要烧录Flash, 则需要使用线性地址，如果需要读取Flash中的数据或者取指，则需要使用SOTA_A_MAP或SOTA_B_MAP地址。这种机制给程序烧录带来了一些麻烦。如果我们现在的工程使用的link文件中的Flash地址是根据SOTA_A_MAP来定义Flash空间，那么：
1）如果在使能A/B swap之前烧录程序，以PF10为例，它在link文件中的定义是0xA0200000 – 0xA03FFFFF, 根据这个地址进行烧录，则实际写入的是PF01区域（0xA0200000 – 0xA03FFFFF）, 当使能A/B swap后PF01换到0xA2000000地址。
2）如果在使能A/B swap之后烧录程序，以PF10为例，它在link文件中的定义是0xA0200000 – 0xA03FFFFF，烧录采用的是线性地址，因此烧录0xA0200000地址，实际上写入的是0xA2000000地址（PF01区域）。
所以上述两种情况都是有问题的。在实际情况中如果工程使用的link文件中的Flash地址是根据SOTA_A_MAP来定义Flash空间，那么只有把位于0xA0200000 – 0xA03FFFFF（SOTA_A_MAP的PF10）的程序写入到0xA0400000-0xA05FFFFF的空间（linear address的PF10），然后再使能A/B swap后程序才能正常运行起来。
英飞凌的最新的Memtool中支持这种功能，可以选择Simulate SOTA_A mapping后来进行第一次烧录，这样位于0xA0200000的数据就会从0xA0400000烧录进去。
UCB操作
UCB0_19/0_20 - UCB_RTC_SWAP_ORIG/_COPY
UCB_RTC_SWAP_ORIG/_COPY这两个UCB中有32个entry， 每个entry可以设置swap mode，在firmware中会去遍历这个UCB的最新的一个entry，当这个entry的swap mode作为本次启动后的swap mode。推荐在写入一个新的entry之后，需要把上一个entry invalidate, invalidate的方法是把_MARKER和_CRCSE域改成0xFFFFFFFF (注意：这种二次写入不会造成ECC错误). 当所有entry写满之后，可以擦除UCB，再从第一条entry重新写入。
这里的UCB_RTC_SWAP_ORIG和UCB_RTC_SWAP_COPY可以进行一样的操作，推荐先操作UCB_RTC_SWAP_COPY，再操作UCB_RTC_SWAP_ORIG。
UCB0_17/0_18 -UCB_RTC_USERCFG_ORIG/_COPY
UCB_RTC_USERCFG_ORIG/_COPY中的SWAP_ena位域用来使能A/B swap功能。
UCB中的CRC计算
在TC4x的UCB中加入CRC校验的机制，即对于UCB中部分关键配置的后面会跟随一个CRC校验码，firmware在检查UCB时会去重新计算CRC，然后和UCB中的CRC校验码进行比较一致后才认为当前UCB的配置是有效的。
_CRCSE为UCB_SWAP中对于每条entry（12字节）的CRC校验码 。
CRC_RTCUSERCFGO1为UCB_RTC_USERCFG中的CRC校验码，校验范围是前面10个字（40字节）。
CRC的计算可以参考下面代码：
在TriCore™ v1.8中集成专门的CRC计算指令：
也可以利用下面在线CRC计算工具进行确认：
UCB操作流程
下面三种情况下对于UCB_RTC_SWAP_ORIG/_COPY的操作流程，这三种情况分别为：
1） UCB_RTC_SWAP_ORIG/_COPY为空的时候
2） UCB_RTC_SWAP_ORIG/_COPY的写入entry数小于32时
3） UCB_RTC_SWAP_ORIG/_COPY的entry数满的时候（即32）
程序烧录流程
首次烧录
1) 软件工程link文件需要根据SWAP_A_MAP的地址映射进行定义，编译产生hex文件
2) 勾选Memtool中“Simulate SOTA_A mapping”选型，烧录hex文件
3) 在Memtool中勾选SOTA A mapping，然后烧录一条新的entry
4) 在Memtool中使能A/B swap
在实际项目中以上步骤都可以用烧录器完成，但是需要注意烧录顺序。
运行时的SOTA升级：
1) 在程序运行过程中，需要把新的程序烧录到inactive bank
2) 这里的难点是需对新的程序做地址转换：
当运行在A bank的时候，应该把新的固件根据不同的核（假设每个核的程序都放在自己的Flash bank中）烧录到B bank中
当运行在B bank的时候，应该把新的固件根据不同的核烧录到A bank中
在demo中定义如下二维数组，分别表示
- 程序运行在A还是B bank
- Core index
即在程序运行在A bank，新收到的core x的程序需要烧录到0xA0200000, … , 0xA1300000
即在程序运行在B bank，新收到的core x的程序需要烧录到0xA0000000, … , 0xA1200000
另外在demo中需要对烧录完后的程序做CRC校验，这里还需要做一次地址转换，因为烧录地址和读取地址是不一样的，前面提到过烧录地址使用的是linear address (绝对地址)，而读取的地址是相对地址或者逻辑地址。下面程序完成写入地址和读取地址（相对地址）的转换，读取程序进行CRC校验需要使用相对地址。
SOTA Demo:
这个demo利用UART对TC4Dx的程序进行升级，PC上位机使用Python进行开发，硬件使用的是TC4Dx Triboard。
硬件Setup
当按照了DAS驱动后，可以在PC的设备管理器中看到， COM5为on-board mini-wiggler虚拟出来的一个串口。我们会通过这个串口对MCU的程序进行升级。
UART通信协议
当烧录初始程序后，TC4Dx的程序通过UART和主机端使用下面协议进行通信，PC端使用Python脚本分别对6个核 的bin文件下载到inactive的Flash bank，最后复位MCU。复位后新的程序生效。
Hex文件转换
当工程编译完成产生hex文件后，我们使用srecord工具把hex产分成了6个Bin文件（每个核一个bin文件）。下面是hex转成bin的脚本。
双击generate_app_bin.bat能把hex转成6个bin文件。
Python 安装
上位机是由Python脚本来实现的，所以先要安装Python， 可以在下面地址下载Python:
https://www.python.org/downloads/
安装完后继续安装pysieral插件:
如果pip无法识别，可以把“C:\Python27\Scripts”添加到环境变量，然后重启电脑。
烧录脚本
下面是programmer.bat文件中的烧录脚本，用户把python安装路径和on-board miniwiggler模拟出来的虚拟串口号（COMx）换成自己的。
参考例程:
可以登录IFX community下载参考例程。
1）登录https://community.infineon.com/
2）搜索”Code example of TC4Dx SOTA Demo”
来源：英飞凌汽车电子生态圈
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