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压缩解决方案和增量更新技术之间的比较

星星科技指导员 来源:嵌入式计算设计 作者:Yoram Berholtz 2022-06-15 16:59 次阅读

在无线或通过电缆进行软件更新时,一个目标是尽可能提供最小的更新包,从而减少更新时间和成本。有几种方法可以减小更新文件的大小,但最值得注意的两种方法是压缩和增量(差异)更新——只发送需要更新的旧软件和更新软件之间不同的代码。

这两种技术的目标是减少传送到的字节数:

减少下载时间——新软件需要快速到达汽车的网关(例如,主机)才能开始更新过程

减少所需内存量——新版本交付后,需要在更新开始前有空间存储它

减少网关与目标ECU之间的传输时间——ECU更新时,新版本需要通过CAN/LIM/NOST总线,带宽受限

减少更新时间——更新时间在某些情况下取决于新版本中存在的更改量

领先的汽车公司和科学研究进行的测试详细显示了压缩解决方案和增量更新技术之间的比较。

Vector 是一家嵌入式软件测试公司,与 Red Bend 合作进行概念验证,测试 delta 技术的效率。Vector 选择了 ECU 中常见的 NXP 芯片组——例如动力总成——并通过 CAN 总线将其连接到 vFlash。vFlash 用作管理刷新过程的板外测试器。Vector 运行了三次 ECU 刷新——一次使用软件完整映像,一次使用压缩映像,第三次使用 Red Bend 的 delta 技术与 Vector 的引导加载程序相结合。

图 1:完整文件下载、压缩文件和使用增量更新方法之间的下载大小和编程时间比较。

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delta 技术的效率远高于任何压缩技术(本例中为 LZ77)(图 1)。使用压缩,文件从 4.1 MB 变为 2.5 MB。使用 delta 技术,文件减小到 128 KB。在比较与不同流程和技术相关的编程时间时,有一些有趣的结果也支持 delta 技术。完整下载,编程时间为 215 秒;压缩和流水线是 124 秒;相比之下,增量程序时间为 63 秒。

Ralf Schmidgall 博士在他的论文“汽车嵌入式系统软件重新编程”中分析了在进行软件更新时减小版本大小的方法。在表 1 中,Schmidgall 博士总结了一个理论案例研究的结果,以比较这些方法。

表 1:文件大小缩减方法的理论案例研究。

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与任何压缩方法相比,delta 技术产生的文件要小得多,并且对更新时间的影响是巨大的,即使 CAN 总线的速度提高到 1,000 Kbps,在这种情况下,delta 的优势也很明显。

Schmidgall 博士在他的总结中写道:“差异文件更新提供了所有研究方法中最好的理论结果。..。..如果未来 ECU 软件大小继续增加,这种方法可能是解决增加问题的唯一可持续方法。重新编程时间”(图 2)。

图 2:随着 ECU 软件大小的增加,增量或差异更新可以帮助解决重新编程时间增加的挑战。

pYYBAGKpn8WAaT0zAAMX-Nx099I903.png

审核编辑:郭婷

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    TLIN2441-Q1是一款LocalInterconnect网络(LIN)物理层收发器,具有集成的低压差稳压器,唤醒和保护功能,符合LIN 2.0标准,LIN 2.1,LIN 2.2,LIN2.2A和ISO /DIS17987-4.2标准.TLIN2441-Q1集成了基于窗口或超时的看门狗监控器,可通过PIN或SPI进行配置和控制。 TLIN2441-Q1看门狗由PIN捆扎或SPI控制,具体取决于上电时引脚9的状态。 LIN是一种单线双向总线,通常用于低速车载网络,数据速率高达20 kbps。 LIN接收器支持高达100 kbps的数据速率,用于行结束编程。 TLIN2441-Q1使用限流波形整形驱动器将TXD输入上的LIN协议数据流转换为LIN总线信号,从而减少电磁辐射(EME)。接收器将数据流转换为逻辑电平信号,通过开漏RXDpin发送到微处理器。 使用休眠模式可以实现超低电流消耗,允许通过LIN总线或引脚唤醒。 LIN总线有两种状态:显性状态(接近电压)和隐性状态(电池附近的电压)。在隐性状态下,LIN总线通过内部上拉电阻(45kΩ)和串联二极管拉高。从应用程序不需要外部上拉组件。主应用需要一个外部上拉电阻(1kΩ)和LIN规范的串联二极管。 特性 AEC Q...
    发表于 01-08 17:48 393次 阅读

    TLIN1441-Q1 具有集成电压稳压器和看门狗的汽车本地互联网络收发器

    TLIN1441-Q1是一款LocalInterconnect网络(LIN)物理层收发器,具有集成的低压差稳压器,唤醒和保护功能,符合LIN 2.0标准,LIN 2.1,LIN 2.2,LIN2.2A和ISO /DIS17987-4.2标准.TLIN1441-Q1集成了一个基于窗口或超时的看门狗监控器,可通过PIN或SPI进行配置和控制。 TLIN1441-Q1看门狗由PIN捆扎或SPI控制,具体取决于上电时引脚9的状态。 LIN是一种单线双向总线,通常用于低速车载网络,数据速率高达20 kbps。 LIN接收器支持高达100 kbps的数据速率,用于行结束编程。 TLIN1441-Q1使用限流波形整形驱动器将TXD输入上的LIN协议数据流转换为LIN总线信号,从而减少电磁辐射(EME)。接收器将数据流转换为逻辑电平信号,通过开漏RXDpin发送到微处理器。 使用休眠模式可以实现超低电流消耗,允许通过LIN总线或引脚唤醒。 LIN总线有两种状态:显性状态(接近电压)和隐性状态(电池附近的电压)。在隐性状态下,LIN总线通过内部上拉电阻(45kΩ)和串联二极管拉高。从应用程序不需要外部上拉组件。主应用需要一个外部上拉电阻(1kΩ)和LIN规范的串联二极管。 特性 AEC...
    发表于 01-08 17:48 503次 阅读

    SN65LBC031 高速控制器局域网 (CAN) 收发器

    SN75LBC031是一个CAN收发器,用作CAN控制器和物理总线之间的接口,用于高达500 kBaud的高速应用。该器件为差分总线提供传输能力,并为控制器提供差分接收功能。发送器输出(CANH和CANL)具有内部转换调节功能,可提供受控对称性,从而实现低EMI辐射。两个变送器输出都可以完全防止电池短路和总线上可能发生的瞬态电压。在器件功耗过大的情况下,热关断电路会在大约160°C的结温下禁用输出驱动器。在发送器输入端包含内部上拉电阻可确保在上电和协议控制器复位期间定义输出。对于500 kBaud的正常操作,ASC端子打开或连接到GND。对于125 kBaud的低速运行,可以通过将ASC端子连接到V CC 来增加总线输出转换时间以降低EMI。接收器包括一个集成滤波器,可将信号抑制成小于30 ns的脉冲。 SN75LBC031的工作温度范围为-40°C至85°C。 SN65LBC031的工作温度范围为-40°C至125°C。 SN65LBC031Q的特点是可在-40°C至125°C的汽车温度范围内工作。 特性 SN75LBC031符合标准ISO /DIS 11898(最高500 k波特) 50 mA时的驱动器输出能力 宽输入/输出总输入/输出总线电压范围 总线输出短路保...
    发表于 10-16 10:08 331次 阅读
    SN65LBC031 高速控制器局域网 (CAN) 收发器

    SN65HVD233 具有待机模式和环回功能的 3.3V CAN 收发器

    SN65HVD233,SN65HVD234和SN65HVD235用于采用符合ISO 11898标准的控制器局域网(CAN)串行通信物理层的应用中。作为CAN收发器,每个都在差分CAN总线和CAN控制器之间提供发送和接收功能,信号速率高达1 Mbps。 设计用于特别恶劣的环境,设备具有交叉线保护,高达±36 V的过压保护,接地保护丢失,过热(热关断)保护以及±100 V的共模瞬变保护。这些器件可在7 V至12 V的宽共模范围内工作。这些收发器是微处理器上的主机CAN控制器与工业,楼宇自动化,运输和汽车应用中使用的差分CAN总线之间的接口。 模式: R < SN65HVD233,SN65HVD234和SN65HVD235的sub> S 引脚(引脚8)提供三种工作模式:高速,斜率控制和低功耗待机模式。通过将引脚8直接连接到地来选择高速工作模式,允许驱动器输出晶体管尽可能快地接通和断开,而不限制上升和下降斜率。可以通过在R S 引脚和地之间连接一个电阻来调整上升和下降斜率。斜率将与引脚的输出电流成比例。电阻值为10kΩ时,器件驱动器的压摆率约为15 V /μs,值为100kΩ时,器件的压摆率约为2.0 V /μs。有关斜率控制的更多信息,请参阅功能描述。 SN65HVD23...
    发表于 10-16 10:08 1929次 阅读
    SN65HVD233 具有待机模式和环回功能的 3.3V CAN 收发器

    TLIN2024-Q1 四路 LIN 收发器

    TLIN2024-Q1器件是一款四路局域互连网络(LIN)物理层收发器,集成了唤醒和保护特性,符合LIN 2.0 ,LIN 2.1,LIN 2.2,LIN 2.2A和ISO /DIS 17987-4.2标准.LIN是一根单线制双向总线,通常用于低速车载网络,数据传输速率高达20kbps.LIN接收器支持数据传输速率高达100kbps的内联编程应用.TLIN2024-Q1具有两个独立的双路LIN收发器模块.V SUP1 /2 可控制独立的双路收发器模块.TLIN2024-Q1使用一个可降低电磁辐射(EME)的限流波形整形驱动器将TXD输入上的LIN协议数据流转化为LIN总线信号。接收器将数据流转化为逻辑电平信号,此信号通过开漏RXD引脚发送到微处理器。休眠模式可实现超低电流消耗,该模式允许通过LIN总线或EN引脚实现唤醒。集成电阻器,静电放电(ESD)保护和故障保护功能有助于设计人员节约应用的布板空间 特性 符合汽车类标准 具有符合AEC Q100标准的下列结果: 器件环境温度:-40°C至125°C 器件HBM ESD分类等级:±6kV 器件CDM ESD分类等级:±1.5kV 符合LIN 2.0,LIN 2.1,LIN 2.2,LIN 2.2A和ISO /DIS 17987-4.2标...
    发表于 10-16 10:08 411次 阅读
    TLIN2024-Q1 四路 LIN 收发器

    SN75LBC031 收发器

    SN75LBC031是一个CAN收发器,用作CAN控制器和物理总线之间的接口,用于高达500 kBaud的高速应用。该器件为差分总线提供传输能力,并为控制器提供差分接收功能。发送器输出(CANH和CANL)具有内部转换调节功能,可提供受控对称性,从而实现低EMI辐射。两个变送器输出都可以完全防止电池短路和总线上可能发生的瞬态电压。在器件功耗过大的情况下,热关断电路会在大约160°C的结温下禁用输出驱动器。在发送器输入端包含内部上拉电阻可确保在上电和协议控制器复位期间定义输出。对于500 kBaud的正常操作,ASC端子打开或连接到GND。对于125 kBaud的低速运行,可以通过将ASC端子连接到V CC 来增加总线输出转换时间以降低EMI。接收器包括一个集成滤波器,可将信号抑制成小于30 ns的脉冲。 SN75LBC031的工作温度范围为-40°C至85°C。 SN65LBC031的工作温度范围为-40°C至125°C。 SN65LBC031Q的特点是可在-40°C至125°C的汽车温度范围内工作。 特性 SN75LBC031符合标准ISO /DIS 11898(最高500 k波特) 50 mA时的驱动器输出能力 宽输入/输出总输入/输出总线电压范围 总线输出短路保...
    发表于 10-16 10:08 261次 阅读
    SN75LBC031 收发器

    SN65LBC031Q 高速控制器局域网 (CAN) 收发器

    SN75LBC031是一个CAN收发器,用作CAN控制器和物理总线之间的接口,用于高达500 kBaud的高速应用。该器件为差分总线提供传输能力,并为控制器提供差分接收功能。发送器输出(CANH和CANL)具有内部转换调节功能,可提供受控对称性,从而实现低EMI辐射。两个变送器输出都可以完全防止电池短路和总线上可能发生的瞬态电压。在器件功耗过大的情况下,热关断电路会在大约160°C的结温下禁用输出驱动器。在发送器输入端包含内部上拉电阻可确保在上电和协议控制器复位期间定义输出。对于500 kBaud的正常操作,ASC端子打开或连接到GND。对于125 kBaud的低速运行,可以通过将ASC端子连接到V CC 来增加总线输出转换时间以降低EMI。接收器包括一个集成滤波器,可将信号抑制成小于30 ns的脉冲。 SN75LBC031的工作温度范围为-40°C至85°C。 SN65LBC031的工作温度范围为-40°C至125°C。 SN65LBC031Q的特点是可在-40°C至125°C的汽车温度范围内工作。 特性 SN75LBC031符合标准ISO /DIS 11898(最高500 k波特) 50 mA时的驱动器输出能力 宽输入/输出总输入/输出总线电压范围 总线输出短路保...
    发表于 10-16 10:08 236次 阅读
    SN65LBC031Q 高速控制器局域网 (CAN) 收发器