基于uds和modbus协议的bootloader对比

2022年参与了两个bootloader项目的开发，两个项目使用的芯片、通讯驱动不同，因此传输协议也不同，年底了将两个项目做一个对比，也顺便加深下对bootloader的理解。

相同点：

	modbus	uds
刷新流程	刷新流程大同小异，简单来说：在应用报文中收到刷新请求报文，将刷新请求标志位置1存在E2中，然后执行复位操作。程序复位后判断存储在E2中的刷新请求标志位是否置1，如果置1了，那么清除刷新请求标志位并执行刷新流程；如果没有置1，则去判断程序有效性标志位是否置1，如果没有置1，那么也需要清除刷新请求标志位并执行刷新流程，如果置1了，说明应用程序是完整的，则直接调到应用程序入口处，执行应用程序。
整帧报文识别机制	只要涉及到通讯，那么就需要对整帧报文的判断识别。modbus和uds两种协议各自都有整帧报文的识别方法。

不同点：

	modbus	uds
时间要求不同	无	在应用程序中收到刷新请求完成复位动作后，须在500ms内进入引导加载程序的刷新会话； 加载引导程序中刷新请求标志位的判断须在程序启动20ms内完成； 若刷新请求标志位为0，程序根据应用程序有效性标志位是否为1进行跳转，跳转的前提是程序须运行在默认会话模式下超过20ms。
报文解析不同	上位机可以直接解析hex文件，然后发送hex报文，加载引导程序需要对收到的hex报文进行解析，需要熟悉hex报文的构成及语法格式	需要用特定工具将hex文件转换为sff文件，然后用上位机发送sff文件里的报文，引导加载程序收到完整的报文后根据报文内的服务内容进行解析
整帧报文识别机制不同	modbus报文规定了两帧报文之间的时间间隔不能超过3.5个uart报文占用的时间，因此可以用这个规则作为一帧完整报文的识别依据，即：每收到一个uart字节，就启动专用的定时器，接下来如果能进到定时器中断里，则说明有一段时间没有收到uart报文，这种情况下认为收到的uart报文是完整的，可以认为是一帧modbus报文。	uds完整报文的识别比较简答，对于单帧而言，单帧本身已经构成了一帧完整的报文；对于多帧而言，首帧前两个字节中已经包含了该完整报文的长度，因此在接下里多帧的传输过程中，uds接收到的字节数达到报文长度，就可以认为收到了一帧完整的uds报文。
架构不同	上层的modbus协议和下层的uart协议完全分开，并由各自的状态机进行管理。 uart状态机会对uart接收过程中进行管理； 程序跑到专用定时器中断里，说明uart报文接收过程已经完成，在uart状态机中通过Uart_RxIndication将完整的uart报文托付给modbus状态机，并更新modbus状态机的标志位；modbus状态机在轮询过程中根据标志位进行modbus报文的处理； modbus报文处理完毕后，会将待回复的modbus报文通过Modbus_Reply托付给uart状态机，并更新uart状态机的标志位；uart状态机在轮询过程中根据标志位进行uart报文的发送； uart报文的发送/接收是异步的，由于软件架构里uart报文的发送/接收都是在uart_manager里实现的，因此uart的发送函数只能在下一次while(1)的轮询过程中调用。目前还未发现此种实现方式的弊端。 uart报文的发送/接收有专门的状态机进行管理，只有状态机的标志位满足条件，uart才会执行指定的动作。	上层的uds协议和下层的can协议完全分开。 can报文的接收由硬件支持，uds报文的整帧识别由uds管理。 can报文的发送/接收是同步的，在一个while(1)轮询周期内，可以完成一次完整的can报文接收/发送。 can报文的接收/发送没有专门的状态机进行管理，接收由硬件触发，在接收中断里通过CAN_RxIndication告诉程序报文接收完成；发送接口由程序直接调用发送can报文
App有效性标志位不同	App的有效性是以在App中间和结束位置插入的两个tag来保证的，即boot初始化阶段读存放tag的那段地址，若读到的值与设定值一致，则认为App是有效的	App的有效性是以单独设置的App有效性标志位来保证的，刷新过程结束后，boot会根据软件的完整性和兼容性更新有效性标志位，并存在特定的位置（该位置与app/boot没有关系）。boot初始化阶段会访问该位置读取有效性标志，若读到的值是有效的则认为App是有效的。

1. 用Tag保证App有效性的前提是：软件可以在flash被擦除的情况下读flash中的内容。对于S32K144/SPD1178而言，被擦除之后的地址可以直接访问，读到的值是固定的（0/1），而对于TC397，某块地址被擦除之后，该地址存放的值不再是固定的值，在程序中直接访问会引发错误，所以如果也用tag来记录有效性，那么在App被破坏之后，boot初始化访问tag地址段会导致程序卡死。