LIN总线OTA升级协议定义

一、LIN ID枚举定义

1. 基本ID枚举

typedef enum
{
    gID_OtapCmd_c = 0x31,
    gID_OtapGetStatus_c,
    gID_OtapData_c
} lin_id_t;

2. ID功能说明

• gID_OtapCmd_c (0x31)：LIN主节点指示从节点开始/结束固件传输的命令ID
• gID_OtapGetStatus_c：LIN主节点获取从节点实时状态的状态查询ID
• gID_OtapData_c：LIN主节点向从节点传输实际固件数据的数据传输ID

二、命令与状态枚举定义

1. gID_OtapCmd_c命令枚举

typedef enum
{
    LIN_OTA_CMD_NONE = 0x00,  // 无命令
    LIN_OTA_CMD_START,        // 开始传输命令
    LIN_OTA_CMD_END,          // 结束传输命令
    LIN_OTA_CMD_CONTINUE      // 继续传输命令
} lin_ota_cmd_c;

2. gID_OtapGetStatus_c状态枚举

typedef enum
{
    LIN_OTA_STATUS_IDLE = 0x00,   // 空闲状态
    LIN_OTA_STATUS_READY,         // 准备就绪状态
    LIN_OTA_STATUS_RUNNING,       // 传输进行中状态
    LIN_OTA_STATUS_FINISH,        // 传输完成状态
    LIN_OTA_STATUS_ABORT          // 传输中止状态
} lin_ota_status_t;

三、数据帧格式定义

1. 各ID数据帧结构对比

ID类型	数据帧长度	数据帧详细定义
gID_OtapCmd_c	8字节	传输状态码 + 扇区号(1B) + 固件版本号(2B) + 保留字段(4B)
gID_OtapGetStatus_c	8字节	传输状态码 + 扇区号(1B) + 扇区CRC校验码(2B) + 保留字段(4B)
gID_OtapData_c	8字节	全部为固件数据(实际传输时可通过多帧拼接实现更大数据量传输)

2. 字段详细说明

• 传输状态码：使用lin_ota_cmd_c枚举值(仅gID_OtapCmd_c)或lin_ota_status_t枚举值(仅gID_OtapGetStatus_c)
• 扇区号：指定数据存储的目标扇区(0-255)
• 固件版本号：2字节大端序版本号(如0x0100表示1.00版本)
• 扇区CRC校验码：2字节大端序CRC校验值，用于验证扇区数据完整性
• 保留字段：保留未来扩展使用，当前应置为0

四、OTA升级流程详解

1. 初始化与开始传输阶段

1. LIN主节点通过gID_OtapCmd_c发送开始传输命令：
   • 状态码：LIN_OTA_CMD_START
   • 扇区号：0
   • 固件版本号：0x0100(大端序)
   • 保留字段：0x00000000
2. LIN从节点收到命令后进入等待状态，准备接收数据
3. LIN主节点通过gID_OtapGetStatus_c查询状态：
   • 期望从节点返回：LIN_OTA_STATUS_READY状态码

2. 数据传输阶段(以扇区1为例)

4. LIN主节点通过gID_OtapData_c发送1K字节固件数据
5. LIN从节点存储数据并计算扇区CRC校验码
6. LIN主节点再次查询状态：
   • 期望从节点返回：LIN_OTA_STATUS_FINISH状态码
   • 校验码：扇区1的CRC校验码(大端序)
7. LIN主节点发送继续传输命令到扇区1：
   • 状态码：LIN_OTA_CMD_CONTINUE
   • 扇区号：1
   • 固件版本号：0x0100
   • 保留字段：0x00000000
8. 重复步骤4-6直到当前扇区数据传输完成
9. 主节点查询状态应收到：LIN_OTA_STATUS_FINISH状态码

3. 传输结束阶段

10. 所有扇区数据传输完成后，主节点发送结束命令：
    • 状态码：LIN_OTA_CMD_END
    • 扇区号：0
    • 固件版本号：0x0100
    • 保留字段：0x00000000
11. LIN从节点收到结束命令后完成固件升级流程

五、图表说明

sequenceDiagram
    participant UI as 用户界面
    participant Updater as OTA升级器
    participant LIN as LIN设备
    
    UI->>Updater: startUpgrade(固件数据, 版本号)
    activate Updater
    Updater->>LIN: 打开设备
    Updater->>LIN: 发送开始命令
    LIN-->>Updater: 准备就绪状态
    
    loop 每个扇区
        Updater->>LIN: 发送继续命令(扇区号)
        
        loop 128次
            Updater->>LIN: 发送数据帧(8字节)
        end
        
        Updater->>LIN: 查询扇区状态
        LIN-->>Updater: 返回完成状态
    end
    
    Updater->>LIN: 发送结束命令
    deactivate Updater
    Updater->>UI: 发送完成信号
    UI->>LIN: 关闭设备

OTA 固件升级流程说明：

1. 初始化升级

sequenceDiagram
    UI->>Updater: startUpgrade(固件数据, 版本号)

- 用户界面调用 OTA 升级器，传入固件数据和版本号

2. LIN 设备准备

sequenceDiagram
    Updater->>LIN: 打开设备
    Updater->>LIN: 发送开始命令
    LIN-->>Updater: 准备就绪状态

- 打开 LIN 设备连接  
- 发送升级开始命令

3. 扇区数据写入

sequenceDiagram
    loop 每个扇区
        Updater->>LIN: 发送继续命令(扇区号)
        loop 128次
            Updater->>LIN: 发送数据帧(8字节)
        end
        Updater->>LIN: 查询扇区状态
        LIN-->>Updater: 返回完成状态
    end

- 循环处理每个扇区（共 128 帧/扇区）  
- 每帧发送 8 字节数据  
- 查询并确认扇区写入状态

1. 升级完成

sequenceDiagram
    Updater->>LIN: 发送结束命令
    Updater->>UI: 发送完成信号
    UI->>LIN: 关闭设备

- 发送升级结束命令  
- 通知用户界面升级完成  
- 关闭 LIN 设备连接

六、协议关键点说明

1. 数据分片机制：由于LIN帧数据域仅8字节，1K数据需通过128帧gID_OtapData_c传输
2. CRC校验机制：从节点需对每个扇区数据计算CRC并通过gID_OtapGetStatus_c返回
3. 版本一致性：所有命令帧需包含相同的固件版本号以确保版本一致性
4. 错误处理：当收到LIN_OTA_STATUS_ABORT状态码时，主节点应重新发起传输流程

关键参数说明：

步骤	数据量	说明
单帧数据	8 字节	LIN 总线标准数据帧大小
单扇区传输	128 帧	共 1KB (128×8=1024 字节)
状态确认	每扇区结束后	确保数据完整写入

注意事项：

1. 每个扇区写入后必须等待状态确认
2. LIN 设备需实现"准备就绪"和"完成状态"协议
3. 异常处理需包含：超时重传、校验失败回滚等机制

https://www.f123.club/

https://www.f123.club/wp-content/uploads/2021/08/UN77_C6SA5GU39GBAWJ.png

🕹️