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K线诊断协议驱动器设计

发布时间:2019-05-17 18:09 来源:未知 编辑:admin

  随着汽车电子控制单元功能的增加及升级换代的需要,诊断功能已经成为ECU不可或缺的重要组成部分,因此,深入研究诊断协议及其实现非常必要。基于K线和基于CAN总线是业内广泛采用的两种诊断标准,K线定义的诊断通信总线的基础上将K线V,并扩展了诊断服务。相比较于CAN总线,既能满足要求,又能节约成本,在国产车上得到大规模应用。不同于CAN总线有专门的,一般要在SCI模块的基础上用软件实现其底层通信管理,笔者为某国产车设计了一款带功能的车身控制模块,结合ISO14230规范,首先分析的功能,然后介绍协议驱动器的关键设计技术,最后用CANoe进行测试。

  ISO14230-1定义了K线定义了数据链路层协议,ISO14230-3定义了应用层协议【2】,其与OSI模型对应关系如表1所示。

  物理层定义了逻辑位与物理电平的对应关系,同时定义了信号位的上升时间和下降时间,数据链路层协议定义了K线数据格式、诊断报文格式、定时参数及通信错误判定及处理机制,应用层协议定义了基于请求/响应的诊断过程及各项诊断服务。做为待诊断ECU节点,K线协议驱动器实现的主要功能包括:

  1、诊断报文的封装和发送、接收和解析,根据报文格式填充/提取SID和数据;

  3、保持正确的帧间定时、字节间定时,检测诊断仪报文的定时错误及其它通信错误;

  4、根据诊断仪的诊断请求和ECU当前状态返回相应的诊断响应,管理诊断会话;

  下面结合数据链路层的协议分析及其数据结构、驱动程序的设计介绍下K线诊断协议驱动器的原理及实现。

  K线基于异步串行通信接口,在底层传输上采用8N1格式的SCI串行数据链路格式:8个数据位+1个停止位、无奇偶校验,由于K线在物理层上是单根线,在发送时也会触发接收中断,所以K线报文的发送和接收解析统一在SCI接收中断处理函数中以状态机的形式实现【3】。下面从报文收发及解析、初始化、定时管理三个方面介绍下数据链路层的实现。

  K线报文由报文头、数据字段及校验和组成。报文头包含格式字节Fmt、目标地址Tgt、源地址Src和可选附加长度信息Len,Fmt指定目标地址的形式(物理地址/功能地址),当报文头中不包含可选Len字段时指定数据字段的长度;数据字段包括服务标识符Sid和数据Data,其长度由Fmt和Len决定;CS为单字节校验和。设计报文结构体如下:

  成员变量state表示当前K线通信数据是报文中的哪个组成部分,msgdatalen用于数据字段字节数的统计,done表示该报文是否发送或接收完成,其它成员变量与报文结构组成部分一一对应。

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