标准化基础软件在CAN总线诊断开发技术上的应用

1、标准化基础软件在can总线诊断开发技 术上的应用卫威左政方伟家李振龙孙乐乐一汽轿车股份有限公司产品部摘要：介绍标准化基础软件在can总线诊断方面的设计流程及应用。关键词：标准化基础软件;can总线诊断;诊断协议;作者简介：卫威（1982-），男，硕士，工程师，从事网络诊断设计等工作；作者简介：左政（1985-），男，硕士，工程师，从事网络诊断设计等工作； 作者简介：方伟家（1985-），男，硕士，工程师，从事网络诊断设计等工作； 作者简介：李振龙（1987-），男，工程师，从事网络诊断测试、车联网系统开发等工作；作者简介：孙乐乐（1987-）,男，工程师，从事网络诊断设计等工作。收稿日期：20

2、17-04-20feasibility research of embeddedsoftware on can diasnosticwei wei zuo zheng fang wei-jia li zhen-long sunleteproducts development department, faw co., ltd;abstract：this paper introduces the design process and application of embedded software on can diagnostic.keyword：embedded software; cam d

3、iagnostic; diagnosis protocol;received： 2017-04-20随着国内自主车型的不断发展，从cam （controllcrarcanctwork,控制器局域 网络）总线诊断专业发现，面临如下问题。1）各电子控制单元供应商技术水平参差不齐，开发周期不一致，对整车厂商的 项目进度计划有影响。2）各平台车型，由于电子控制单元供应商更换，软件开发存在重复投资，成本 咼。3）整车厂商对于整车、系统及电子控制单元开发、测试验证投入的设备、人员 资源占用大。4）各电子控制单元供应商或自行开发网络协议栈或找第三方软件开发商开发非 标准网络协议栈，对整车厂商的规范实现不统一

4、。5）各电子控制单元供应商或自行开发网络协议栈或找第三方软件开发商开发非 标准网络协议栈，在开发阶段的软件整改存在牵一发动全身的缺点，局部修改 软件导致软件整体功能失效、整改周期长。基于上述原因，研究并分析标准化基础软件在can总线诊断开发技术上应用的 可行性，是全面应用嵌入式软件平台开发的基础。1 can诊断功能定义就诊断功能来说，整车厂采用在线诊断与离线诊断相结合的诊断方法。在线诊断通过电子控制单元内部软硬件实现自诊断。在汽车运行过程中，自诊断 系统实时监控电子控制系统各组成部分的工作状态，从而检测电子控制系统屮 的故障。自诊断系统一方而将检测出的故障通过一定的方式（比如报警指示灯） 向驾

5、驶员发岀警告，另一方面将故障代码及相关数据存入电子控制单元存储器。离线诊断通过外部诊断设备接入0bd接口，读取相应的诊断信息，实现诊断操 作。实现离线诊断的关键在于如何实现诊断设备和电子控制单元之间的通信机制 和诊断服务，即诊断协议。2标准化基础软件架构与配置诊断协议栈软件是一套用于汽车电控系统诊断功能的嵌入式软件，它主要包含 诊断层模块、传输协议模块、can接口和can驱动。该软件参照autosar标准，结 合iso标准，对上下层接口进行统一。诊断协议栈软件架构如图1所示。诊断层 运行流程图如图2所示。下面简要介绍诊断协议栈开发内容。图1诊断协议栈软件架构下载原图2.1诊断模块主要实现功能1

6、）提供诊断服务管理机制。2）管理会话和安全访问。3）提供p2/s3等定时参数的超时监测。图2诊断层运行流程图下载原图图诊断模块架构与接口下载原图4）提供与应用程序/诊断算法之间的接口。2.2诊断模块架构与接口诊断模块架构与接口如图3所示。1）错误处理（1）故障管理使能；（2）管理故障数据；（3）发现故障并记录故障 信息:诊断故障码、状态位、快照数据、扩展数据；（4）维护故障属性，并在收 到诊断请求后报告。2）诊断层（1 s 014229）传输电子控制单元与诊断仪之间的数据。3）网络层（is015765-2、4）（1）发送、接收单帧报文;（2）发送、接收多帧报文；（3）数据帧的流控机制；（4）多

7、帧报文的分段传输机制。4）通信协议及算法（1）底层通信接口；（2）封装并集成到通信模块。2. 3诊断模块参数配置诊断模块参数配置架构如图4所示。1）通用配置（1）应用层接口定时器；（2）请求、响应报文长度；（3）诊断模式 激活定时器；（4） 0x78负响应次数定义。2）网络层配置（1）诊断仪连续帧控制；（2） stmin参数；（3）流控控制；bs 参数；（5） n_as、n_ar. n_bs、n_cr定时器；（6）寻址模式、位数；（7）信号 处理。3）诊断服务配置（1） sid; （2）诊断服务。3诊断层模块测试与集成1）测试阶段在该阶段，根据整车厂商需求进行测试需求分析，并对诊断层模 块、传

8、输协议模块、can接口模块和can驱动模块进行仿真测试，生成测试报告。2）集成阶段在该阶段，协议栈开发工程师与整车厂商设计师、网关零件供应商 现场进行诊断协议栈集成，在集成过程屮，各方就诊断协议栈的使用、供应商的 cam驱动如何匹配诊断协议栈，进行集成测试、验证。图4诊断模块参数配置架构下载原图3）关键技术开发流程（1）合作模式:主机厂模式；（2）产品目标对彖:总线节 点电子控制单元；（3）产品功能:基于can总线通信开发的诊断功能协议栈（可 扩展lin总线及0bd排放诊断功能），并负责集成到电子控制单元中；（4）诊断 功能相关标准:is014229/15765/15031/11898; （5

9、）协议栈开发标准:aut0sar 4.0; （6）协议栈供应商软件开发资质:asptce或cmmi; （7）协议栈软件模块构 成:诊断模块（后续可升级传输模块、驱动模块、接口模块及配置软件，兼容整 车厂商0dx数据库文件）；（8）电子控制单元硕件相关性:ram/r0m/mcu/can controller/编译器等；（9）扩展性:基于aut0sar4. 0标准可扩展出can/lin通 信、网络管理及软件刷新协议栈功能；仃0）搭载网关控制单元，开发并测试验 证协议栈功能。4完成效果 诊断协议栈是嵌入式软件的组成部分，嵌入式软件的应用，在国际知名主机厂 的使用已有近15年的时间，国内仅合资主机厂有实际应用，自主品牌暂无应 用。嵌入式软件整体开发吋间周期长，投资巨大，对