K線(xiàn)診斷協(xié)議驅動(dòng)器設計
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圖1 初始化過(guò)程
初始化之前K線(xiàn)處于空閑狀態(tài)，ECU禁止SCI功能并使能SCI的RXD引腳為IO模式，檢測到下降沿時(shí)通過(guò)定時(shí)器統計RXD引腳的IO低電平的持續時(shí)間，檢測到上升沿時(shí)開(kāi)始統計RXD引腳的IO高電平持續時(shí)間，判斷是否為有效的WuP；也可以設置SCI的波特率為200bps，判斷是否能接收到數據0xf0（0xf0在總線(xiàn)上表現為5個(gè)0，5個(gè)1），檢測出正確的WuP后，使能SCI功能，設置波特率為10400bps，等待診斷儀發(fā)送的STC Request，接收到請求后返回STC Response肯定響應，建立診斷通訊。
2.3 定時(shí)管理
ISO14230定義了4個(gè)定時(shí)參數管理字節間定時(shí)和報文間定時(shí)，診斷儀和ECU需要共同遵守這些定時(shí)約束以保證正常的診斷通訊，表2給出了這4個(gè)定時(shí)參數的含義及取值區間。
參數變量 | 描述 | 最小值(ms) | 最大值(ms) |
P1 | ECU響應的字節間時(shí)間間隔 | 0 | 20 |
P2 | 診斷儀請求和ECU響應之間的時(shí)間間隔，或兩個(gè)ECU響應之間的時(shí)間間隔 | 25 | 50 |
P3 | ECU響應和診斷儀請求之間的時(shí)間間隔 | 55 | 5000 |
P4 | 診斷儀請求的字節間時(shí)間間隔 | 0 | 20 |
表2 定時(shí)參數
P1和P4是報文內字節間定時(shí)，P2和P3為報文間定時(shí)。診斷儀在初始化完成后或接收到診斷響應后需要在P3時(shí)間內發(fā)送診斷請求，否則ECU端退出診斷會(huì )話(huà)，斷開(kāi)診斷通訊，K線(xiàn)協(xié)議驅動(dòng)器重啟，等待診斷儀發(fā)出下一個(gè)WuP和STC Request。ECU在接收到診斷請求后，需要在P2時(shí)間內返回診斷響應， P2由ECU控制，通常采用25ms的固定值，當診斷請求報文中的Fmt字段指定目標地址為“功能地址”時(shí)，P2的取值需要用一個(gè)隨機數發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生，因為對于功能尋址的診斷儀請求來(lái)說(shuō)，可能多個(gè)ECU都會(huì )返回響應，如果采用固定的P2參數的話(huà)，可能會(huì )因為多個(gè)ECU競爭總線(xiàn)而出現總線(xiàn)沖突問(wèn)題，P2采用隨機數，ECU不會(huì )在同一時(shí)間返回響應，從而避免了總線(xiàn)競爭問(wèn)題。
3 協(xié)議驅動(dòng)器測試
協(xié)議驅動(dòng)器在Vector公司的CANoe軟硬件平臺上進(jìn)行測試，進(jìn)行基于K線(xiàn)的KWP2000服務(wù)測試時(shí)，將KWP2000.dll和KLineCPL.dll模塊加入CANoe仿真環(huán)境，CANoe模擬診斷儀節點(diǎn)，并使用一個(gè)代理節點(diǎn)來(lái)實(shí)現CAN網(wǎng)絡(luò )和K線(xiàn)之間的報文轉發(fā)，此時(shí)CANoe使用計算機的串口，并通過(guò)串口/K線(xiàn)轉換器與ECU相連，診斷實(shí)現框架如圖2所示。
圖2 K線(xiàn)診斷框架
與CAN總線(xiàn)診斷不同的是，K線(xiàn)診斷需要診斷儀通過(guò)初始化過(guò)程和ECU建立診斷通訊，診斷通訊的建立如圖3所示。建立診斷通訊后便可以像CAN診斷一樣進(jìn)行診斷服務(wù)了，這方面論文很多，在此不再贅述。
圖3 建立診斷通訊
結語(yǔ)
本文實(shí)現的K線(xiàn)協(xié)議驅動(dòng)器模塊經(jīng)過(guò)嚴格測試, 能夠高效完成K線(xiàn)診斷，性能和穩定性達到預期設計要求。驅動(dòng)器獨立于處理器和操作系統，具有良好的通用性和靈活性，可以方便得集成到應用程序中，具有很高的實(shí)用價(jià)值和借鑒意義。
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