基于UDS烧录的上位机源代码使用说明

Posted 2023-03-30 「已注销」

基于UDS烧录的上位机源代码使用说明
1.总体说明
1.1.设备（CAN卡）操作
（1）软件集成了PCAN USB的设备操作，硬件设备的操作参考了设备的官方例程，本软件中仅使用了设备启动和关闭，消息接收和发送相关的接口，及例程中的先关参数定义。
（2）软件集成了周立功CAN设备操作
1.2.开发工具
本软件使用Visual Studio 2013集成IDE开发。
2.软件模块
2.1软件工程说明

打开软件工程，软件工程下的文件目录如下图所示。

点击文件后缀名为*.csproj的文件启动工程，软件工程的结构如下图所示。

2.2窗体界面
软件共有三个窗体界面：Form2为登录窗体界面，Form1为软件主窗体界面，Form3为解锁设置界面。
（1）Form2界面描述
Form2界面如下图所示。软件启动时会首先展示该界面。再输入正确的账号和密码后，会离开该界面进入主界面。

（2）Form1界面描述
Form1界面如下图所示，该界面包含了整个软件的所有功能。
界面上的“设置CAN设备”部分为CAN卡设置，用户可以切换页选择不同的设备，配置不同的设备参数，最后点击“启动设备”即可启动正确连接的CAN卡，如果启动失败会弹出错误提示弹窗。由PCAN的驱动可以共享，启动PCAN后，打开PCAN View或PCAN Explorer等软件仍然可以对本上位机已经启动的设备进行连接，连接的设备名称为PCAN Ligth USB 16…。

“升级设置”部分为软件升级的参数设置，用户可以通过“浏览”选择需要烧录的文件，可以通过文本框设置软件升级的参数：起始地址（烧录的起始地址），数据长度（烧录的数据量大小），填充码（MCU的Flash默认值），UDS的物理寻址ID，UDS的功能寻址ID，UDS的响应ID，以及ID的格式（标准帧/扩展帧ID格式）等信息。其中的保存设置按钮的作用是在设置好上述参数后，点击“保存设置”会将设置的参数保存到软件运行目录下的配置文件中，在下次启动软件时，软件会将上次设置你的参数导入，避免每次软件升级时都需
要设置一遍参数。点击“开始升级”按钮，软件将开启进行软件升级。
空白部分为调试信息显示文本框，软件升级过程中将实时显示软件升级进行的步骤及信息提示。
（3）Form3界面描述
Form3界面用于使用明文烧录时进行密码解锁，界面如下

在文本框中输入密码即可解锁。
2.3软件框架说明
（1）多线程处理。软件升级的过程耗时较长，为不造成UI卡顿和假死，软件采用多线程处理。软件主要线程有软件升级线程和消息接收线程。软件升级线程使用backgroundworker创建，消息接收线程由system.Thread创建。
（2）线程同步。软件升级线程和消息接收线程由用户编写的方法（见源代码说明部分）进行同步和事件通知。
（3）模块化。不同功能模块的方法和参数封装在不同的类中。
（4）软件升级线程由“开始升级”的按钮点击事件启动，消息接收线程也由“开始升级”的按钮点击事件启动，软件升级结束时，将结束消息接收线程。
2.4软件工程文件列表
序号 文件名称 描述
1 OpenDevice.cs 该文件包含了CAN卡设备操作的方法和参数。
2 PCANBasic.cs 该文件来自PCAN的官方例程，包含了PCAN设备的参数和API接口声明
3 LicenseModule.txt 该文件为软件license的模板，用于读取license时进行关键字匹配
在license验证策略没有变更的情况下，请勿随意更改
4 UDS.cs 该文件包含了CAN消息的发送接收，多帧处理，线程同步方法，UDS参数等。
该文件是真个软件中涉及UDS的核心文件。
该文件中的多包传输机制代码请勿随意更改。
5 Form1.cs 软件主窗体设计器
6 Form2.cs 软件登录窗体设计器
7 Form3.cs 明文烧录时解锁设置的窗体设计器
8 INIOperation.cs I包含NI文件操作的接口
9 LicenseAnalysis.cs 包含license文件的处理方法，该文件在license认证策略没有变更的情况下请勿随意更改。
10 Program.cs 包含Main函数的工程默认文件
11 SecurityAccess.cs 包含软件升级时的安全算法代码
12 SRecordProcess.cs 包含s-record格式文件的处理方法源代码，和软件升级相关的一些全局参数。

3.软件详细说明
3.1OpenDevice.cs文件说明
该文件包含了设备（can卡）操作的接口，以及和设备相关的一些参数定义。部分定义参考了CAN卡的官方例程。

1、枚举定义：DeviceOperationType，定义了设备操作的类型。
CAN_DEVICE_OPERATION_NONE 无操作
CAN_DEVICE_OPERATION_OPEN 打开设备
CAN_DEVICE_OPERATION_CLOSE 关闭设备

2、枚举定义：DeviceType，定义了设备类型
CAN_DEVICE_NONE 无类型
CAN_DEVICE_PCAN PCAN系列设备
CAN_DEVICE_ZLGCAN 周立功系列设备

3、静态类; PCAN_Local_Para ,定义了PCAN设备相关的参数
public static TPCANHandle m_PcanHandle; 设备句柄
public static TPCANBaudrate m_Baudrte; 波特率
public static TPCANType m_HwType; PCAN的类型

4、静态类：ZLGCAN_Local_Para，定义了周立功设备相关的参数
public static UInt32 zlg_devType; 设备类型
public static UInt32 zlg_devIndex; 设备索引
public static UInt32 zlg_devCanIndex; CAN通道索引
public static ZLGCAN.VCI_INIT_CONFIG zlg_devConfig; 设备参数配置

5、公共类：OpenDevice， 定义了CAN设备操作的接口，包括设备启动，设备反初始化等
PcanDeviceOperation方法说明
方法名 PcanDeviceOperation
该方法用于启动PCAN或关闭PCAN设备。
参数 HwTypeStr 表示设备类型的字符串
baudTypeIndex 选择的波特率索引
OptTyte 枚举类型：CAN卡操作的类型，打开还是关闭
其他 PCAN的设备参数需要参考官方文档的描述，计算过程可参考PCAN的官方例程。
根据设备操作的类型，调用了PCAN在动态链接库中提供的Initialize和Uninitialize接口。

PCAN_ReInitial方法说明
方法名 PCAN_ReInitial
该方法用于重新初始化已经打开的PCAN设备。
参数

其他 PCAN消息没有发送成功时可以进行重新启动，已清除未发送成功的消息和缓冲区。
调用了PCAN在动态链接库中提供的Initialize和Uninitialize接口。

ZLGCANDeviceOperation方法说明
方法名 ZLGCANDeviceOperation
该方法用于启动ZLGCAN或关闭ZLGCAN设备。
参数 seltDevType 设备类型的选择索引
seltDevIndex 设备索引的选择索引号
seltDevdevCanIndex CAN通道的选择索引号
seltDevCanBaudrate 波特率的选择索引号
DevOperationType 枚举类型：CAN卡操作的类型，打开还是关闭
其他 ZLGCAN的设备参数需要参考官方文档的描述，计算过程可参考ZLGCAN的官方例程。
设备的启动流程也需参考官方文档或例程的设计，调用了ZLGCAN在动态链接库中提供的VCI_OpenDevice、VCI_InitCAN、VCI_StartCAN、VCI_CloseDevice接口。

ZLGCAN_ReInitial方法说明
方法名 ZLGCAN_ReInitial
该方法用于复位已经启动的ZLGCAN设备
参数

其他 ZLGCAN的设备参数需要参考官方文档的描述，计算过程可参考ZLGCAN的官方例程。
调用了ZLGCAN在动态链接库中提供的VCI_ResetCAN和VCI_StartCAN接口。

3.2PCANBasic.cs文件说明
该文件由PCAN的内容官方例程提供，包含了PCAN设备的参数和接口声明。本程序完全引用该文件，未做也无需做任何变更。
3.3ZLGCAN.cs文件说明
该文件由ZLGCAN的内容官方例程提供，包含了ZLGCAN设备的参数和接口声明。本程序完全引用该文件，未做也无需做任何变更。
3.4UDS.cs文件说明
该文件包含了UDs网络层的核心代码，包括网络层消息的接收和多包传输功能。
1、类SeedKey
包含了seed和key的定义，用于27服务时请求种子和保存key。

2、类SerialNumberFrame
包含了数据多包传输时消息帧的定义。

3、类Session
用于新建消息接收和发送类。

4、类DataToSend
用于保存发送诊断数据的属性。

5、类UDSReceiveFrame
用于保存接收的诊断数据的属性。

6、类UDSDataFrame
用于保存即将发送的UDS数据的属性，用在消息发送时。

7、静态类UDS_ID
包含UDS ID的定义和ID类型的定义。消息类型的定义都转换为了PCAN提供的ID类型枚举定义，在使用时需要注意。

8、静态类UserThreadProcess
该类用于线程同步处理，用于UDS消息的发送线程和接收线程。
相关变量
ThreadBreak Bool型变量，用于设置被阻塞（用延时模拟）的线程是否终止阻塞，true-终止阻塞 false-继续阻塞
DelayTime 用于设置线程阻塞的时间，单位为毫秒

UserThreadWaitDelay方法说明
方法名 UserThreadWaitDelay
用于将阻塞的线程延长指定的阻塞时间。
参数 addTime 时间，毫秒

其他

UserThreadWaitCancel方法说明
方法名 UserThreadWaitCancel
用于取消线程的阻塞状态
参数

其他 如果线程未被阻塞，而先调用了该方法，则设置线程进入阻塞时，线程将立即终止阻塞。

UserThreadWait方法说明
方法名 UserThreadWait
用于设置线程的阻塞状态和阻塞时间
参数 ms 线程的阻塞时间，单位为毫秒

其他 如果线程未被阻塞，而先调用了该方法，则设置线程进入阻塞时，线程将立即终止阻塞。

9、类UDS
该类为UDS的核心代码，包含了UDS消息的接收和发送处理
相关变量
N_PDU_TYPE_SF 单帧消息的标识
N_PDU_TYPE_FF 首帧消息的标识
N_PDU_TYPE_CF 连续帧消息的标识
N_PDU_TYPE_FC 流控帧消息的标识
INTERVAL 发送间隔
session 当前消息发送和接收的状态类
OK 相关标识
ERROR
TIME_OUT
seedKey Seed和key类的实例化，随UDS类实例化
maxNumberOfBlockLength 多帧发送时的多包长度

sendOneFrame方法说明
方法名 sendOneFrame
消息发送接口，发送一帧消息
参数 frame UDSDataFrame类型的消息帧

其他 该方法为消息发送的接口，每调用一次发送一帧消息。
方法调用了PCAN和ZLGCAN设备的发送接口。消息发送时的处理按照PCAN和ZLGCAN提供的官方例程设计。

sendData方法说明
方法名 sendData
UDS数据的发送接口，实现单帧和多帧消息的发送
参数 data 数组，UDS消息的数据
canID 发送的ID
idType ID类型，需要转换成PCAN提供的枚举类型
其他 该方法为UDS消息的发送接口，包含了单帧消息和多帧消息的发送机制。
数据多包传输时网络层的打包工作在在该接口中完成。
在发送多包的连续帧时由于PCAN和ZLGCAN的发送机制不同，代码上的处理也不同：
PCAN通过重复调用发送接口即可快速发送连续帧；
ZLGCAN需使用其多帧发送机制，将多帧消息同时发送。

sendAndReceive方法说明
方法名 sendAndReceive
UDS数据的发送接口，实现单帧和多帧消息的发送,以及UDS命令反馈判断
参数 data 数组，UDS消息的数据
canID 发送的ID
idType ID类型，需要转换成PCAN提供的枚举类型
其他 该方法为UDS消息的发送接口，包含了单帧消息和多帧消息的发送机制。
数据多包传输时网络层的打包工作在在该接口中完成。
在发送多包的连续帧时由于PCAN和ZLGCAN的发送机制不同，代码上的处理也不同：
PCAN通过重复调用发送接口即可快速发送连续帧；
ZLGCAN需使用其多帧发送机制，将多帧消息同时发送。

hexToASCII方法说明
方法名 hexToASCII
将UDS反馈命令中的有效数据转换为ASCII码，返回ASCII的字符串
参数 index 数组索引
data 数组

其他

frmAmount方法说明
方法名 frmAmount
多包传输时计算消息的帧数
参数
data 数组

其他

senndFirstFrame方法说明
方法名 senndFirstFrame
多包传输时发送首帧
参数 data UDS待发送的
frame 首帧消息帧

其他

ReceiveDataProc方法说明
方法名 ReceiveDataProc
CAN消息的接收
参数

其他 CAN消息的接收接口，包含了对UDS反馈消息处理。
该方法由Thread线程调用

startReceivedThread方法说明
方法名 startReceivedThread
启动CAN消息接收线程
参数

其他 该方法创建一个消息接收线程。在软件升级时创建，在升级结束时线程终止

uds_entry_reporgMode方法说明
方法名 uds_entry_reporgMode
发送1002命令
参数 id CAN命令的ID
idType CAN ID的类型

其他 该方法创建一个消息接收线程。在软件升级时创建，在升级结束时线程终止

3.5Form1.cs文件说明
该文件包含了Form1窗体中的控件事件和软件升级流程方法。

相关变量及方法
DeviceOperation OpenDevice类的实例
udsPro UDS类的实例
INI INIOperation类的实例
bw_SwUpdate BackgroundWorker类的实例
cl_red Color类型
cl_blue Color类型
MainWindow 静态窗体，用于在静态方法中操作主船体
InvokeDelegate 委托
radio_burnType_checked（） 烧录方式按钮的按下checked事件
InvokeMethod（） 主窗体中richtextbox文字设置方法，用于在委托中调用
dubugInfoDisplay() 调试信息显示方法
UdsResponseData 数组，用于保存接收到了UDS反馈命令，3个字节
UdsProgModeEntrySuccess 标志位，用于1002命令的接收：Bit7-Bit4:接收到1002的响应；Bit3-Bit0：1-接收到积极响应 0-接收到消息响应
cmd_dect_1002 Bool型的标志，判断是否检测1002命令的反馈
UdsReceivedDataProcess() UDS消息接收处理，用于在接收线程中判断特定的响应命令。
CanDeviceCnntSuccess CAN设备的连接状态
MainForm() 窗体加载方法，由工程自动创建，在该方法中绑定了bw_SwUpdate的相关事件
MainForm_Load() 窗体的Load方法，由工程自动创建，包含了初始化窗体信息，和读取INI文件配置信息的方法
but_CnntDevice_Click（） 设备启动按钮的click方法，由工程自动创建，在该方法中调用了设备启动接口
but_LoadFile_Click() 烧录文件导入按钮的click方法，由工程自动创建
but_SaveInfo_Click() 保存按钮的click方法，由工程自动创建
INIReadAllPara() INI 配置文件读取的方法。
SwParaInit() 软件参数初始化方法，主要用于软件升级时判断参数配置的情况
but_StartSwUpdate_Click() 开始升级按钮的click方法，主要包含了初始化刷写参数，启动消息接收线程和启动UDS刷写线程
uds_sw_update_work() bw_SwUpdate的dowork方法，包含了软件升级的流程
uds_sw_update_changed() bw_SwUpdate的changed方法,主要用于刷写过程中进度条的显示
uds_sw_update_completed() bw_SwUpdate的completed方法,升级线程结束时调用，主要关闭消息接收线程
rhtxt_DebugInfo_KeyDown() Richtextbox的keydown事件，
rhtxt_DebugInfo_TextChanged() Richtextbox的TextChanged事件，用于调试信息变化时始终显示最新的信息
MainForm_FormClosed() Form1的FormClosed
chbx_idType_CheckedChanged() Id类型按钮的checkedchanged事件，用于显示不同格式的CAN消息ID
radbut_burnType_MouseDown() 密文烧录的MouseDown事件
SelectedDeviceType 设备类型枚举

3.6Form2.cs文件说明
该文件主要包含了登录窗体的功能
相关变量及方法
frm_Login() 窗体初始化方法，由工程自动创建
but_login_Click() 登录按钮事件 包含账户和密码识别及主窗体显示，由工程自动创建
linkLabel1_MouseClick() 忘记密码链接的事件，由工程自动创建
frm_Login_Load 窗体的Load事件，由工程自动创建

3.7Form3.cs文件说明
该文件主要包含了切换明文/密文烧录时的解锁窗体的功能
相关变量及方法
Form3 () 窗体初始化方法，由工程自动创建
but_unlock_Click 解锁按钮事件，由工程自动创建，包含密码识别
Form3_Load 窗体的Load事件，由工程自动创建
3.8INIOperation.cs文件说明
该文件主要包含INI文件操作的接口。Ini文件操作的接口需要调用系统API。
Writue方法说明
方法名 Writue
Ini文件写入方法
参数 section Ini文件的section
key Ini文件的键
value Ini文件的值
其他

ReadValue方法说明
方法名 ReadValue
Ini文件读取方法，返回读取的字符串
参数 section Ini文件的section
key Ini文件的键

其他

3.9LicenseAnalysis.cs文件说明
该文件主要包含license文件的处理方法
各变量及接口的解释清查看详细代码注释。

License文件由注册机生成，需要保证license文件的解析方法和生成方法匹配。

3.10Program.cs文件说明
该文件包含了程序入口。
Main方法中包含了license处理接口的调用，若无需处理license可以将相关语句屏蔽。

见代码注释。

3.11SecurityAccess.cs文件说明
该文件包含了27服务中安全算法的接口

AccessAlgorithm—安全算法接口

需要保证上位机的安全算法和BootLoader软甲的安全算法一致。

3.12SRecordProcess.cs
该文件包含Mot16格式的文件的处理方法及相关参数定义。

相关变量
SourceFilePath 烧录文件的路径
S19StartAddr_App 应用程序的起始地址
S19DataLen_App 应用程序的长度
S19DataRecord_App 数组，有效的应用程序数据（以起始地址和长度开始的数据）
SRecordDefaultCode 芯片Flash的缺省码

SRecordAnalysis_app方法说明
方法名 SRecordAnalysis_app
Mot16文件解析，提取有效的应用程序数据。同时根据烧录格式进行解密
参数 scrPath 烧录文件路径

其他

StrToHexByte方法说明
方法名 StrToHexByte
将字符串转换为16进制数
返回16进制的数组
参数 hexString 字符串

其他

SRecordBlockSizeCal方法说明
方法名 SRecordBlockSizeCal
UDS数据下载时的块个数计算
参数 s19record 应用程序的有效数据，也是UDS下载的有效数据
s19maxDwsize 块大小，该参数由34服务的反馈决定
BlockSize 数据下载时的块个数。
其他