中文引用格式： 邹敏捷，刘帅，马闻铎，等. 基于UDSonCAN协议的车载ECU Bootloader开发[J]. 电子技术应用，2026，52(3)：98-105.
英文引用格式： Zou Minjie，Liu Shuai，Ma Wenduo，et al. Development of ECU Bootloader based on UDSonCAN protocol[J]. Application of Electronic Technique，2026，52(3)：98-105.
引言
随着“软件定义汽车”(Software Defined Vehicle, SDV)理念成为行业共识，汽车功能的迭代、性能优化及安全漏洞修复日益依赖于高效、可靠的软件在线升级能力[1]。在此背景下，电子控制单元(Electronic Control Unit, ECU)软件规模与复杂度呈爆发式增长，当前高端车型代码量已达数亿行，各类漏洞(如协议缺陷、加密漏洞、逻辑错误)难以避免[2-3]。因此，构建支持安全、高效的软件更新的底层机制，特别是标准化、鲁棒的Bootloader，已成为实现SDV愿景的关键基石。
传统的ECU软件更新依赖物理拆卸与专用设备进行离线烧录，存在耗时长、成本高昂、操作繁琐且对人员专业性要求高等显著弊端[4]。早期厂商ECU软件更新采用的私有化协议虽部分解决了专用设备依赖，却导致不同ECU需配套独立的客户端工具，大幅增加了整车厂供应链管理复杂度与工具开发成本。
为系统化解决上述痛点，基于统一诊断服务(Unified Diagnostic Services, UDS)协议的Bootloader应运而生。UDS作为汽车电子领域广泛应用的标准诊断协议，其定义的安全访问(Security Access)、数据传输(Data Transfer)、例程控制(Routine Control)等服务，为Bootloader提供了跨平台、跨供应商的标准化安全校验与数据写入机制。这不仅显著降低了开发与维护成本，也为后续远程升级奠定了基础[5-6]。
而随着汽车智能化与网联化的飞速发展，空中下载(Over The Air, OTA)技术已成为信息娱乐系统(In-Vehicle Infotainment, IVI)及高级驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistance System, ADAS)软件更新的重要手段[7-8]。然而，对于实时性、安全性要求极高的动力系统、底盘系统等关键ECU，控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)总线仍是主流通信方式[9]，其底层Bootloader的安全性与可靠性是支撑更高层级OTA功能的核心前提。尽管UDS Bootloader的理念已较为成熟，但在主流微控制器(MCU)平台（如广泛应用的ARM Cortex-M系列）上，实现兼顾严格安全要求、强鲁棒性与资源高效利用的详细工程方案，公开文献或开源参考数量仍显不足。
因此，本研究选择基于ARM Cortex-M4内核的NXP S32K144 MCU作为硬件平台，以S32 Design Studio为集成开发环境，依据ISO 14229-1及ISO 15765-2等协议标准，设计并实现了一套完整的Bootloader程序。进而，在Windows平台下自主开发了配套的客户端刷写工具，并进行了详尽的刷写流程验证，旨在提供一个经过充分工程实践检验、可复用的参考实现。
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作者信息：
邹敏捷，刘帅，马闻铎，唐天宇，张佳淼，杨博，刘兵
（西安交通大学 能源与动力工程学院，陕西 西安 710049）
