试论KW诊断通讯协议

基于K线的KWP2000协议标准主要包括ISO/WD14230-1～14230-4，各部分协议与OSI模型的对应关系如表1所示。表1KWP2000协议与OIS模型的对应关系OSI模型基于K线的KWP2000基于CAN总线的KWP2000应用层ISO14230-3ISO15765-3表述层N/AN/A会话层N/AN/A传输层N/AN/A网络层N/AISO15765-2数据链路层ISO14230-2ISO11898-1物理层ISO14230-1，ISO9141-2用户选择ISO14230-1规定了KWP2000协议的物理层规范（K线、L线），它在ISO9141-2的基础上把数据交换系统扩展到了24V电压系统。ISO14230-2规定了KWP2000的数据链路层协议，包括报文结构、初始化过程、通讯连接管理、定时参数和错误处理等内容。K线的报文包括报文头、数据域和校验和三部分，其中报文头包含格式字节、目标地址（可选）、源地址（可选）和附加长度信息（可选），如表2所示。表2基于K线的KWP2000报文结构[3]报文头数据域校验和FmtTgt1)Src1)Len1)SId2)..Data2)..CS最长4字节最长255字节1字节1）可选字节，取决于格式字节Fmt的A1A0位2）服务标识符（ServiceID），数据域的第1个字节KWP2000（KeywordProtocol2000）是欧洲汽车领域广泛使用的一种车载诊断协议标准，该协议实现了一套完整的车载诊断服务，并且满足E-OBD（EuropeanOnBoardDiagnose）标准。KWP2000协议仅对其中三个子层进行了定义说明，即：应用层(第七层)、数据链路层(第二层)和物理层（第一层)。物理层：这部分描述了基于IS09141用以实现诊断服务的物理层，用于配置硬件系统，指导接口电路的设计，同时将在IS09141-2中描述的物理层扩展成可以满足提供12V或24V电压的车辆的条款。数据链路层：这部分定义了数据的传送格式，描述了诊断服务的通用要求，允许1个诊断仪控制在1个随车ECU(例如电子燃油喷射、自动变速箱及防抱死系统等)中的诊断功能。这些随车ECU嵌于车辆中，通过串行数据链路相连接。应用层：这部分包含如下规范:服务标识符的字节编码及其十六进制数值；诊断服务请求与响应参数的字节编码；标准参数的十六进制数值。根据IS014230的规定，KWP2000通信消息基本格式如图1所示。一条消息结构包括头部(header)、数据字节(data-byte)、校验和(checksum)等三部分。图1KWP2000的报文格式Fmt——格式字节(Formatbyte)Tgt——目标地址字节(Targetaddressbyte)Src——源地址字节(Sourceaddressbyte)Len——长度字节(Lengthbyte)Sid——服务标志符字节(SeviceIdentificationbyte)，分请求服务和响应服务两类CS——校验和字节(Checksumbyte)上标1——表示可选，由格式字节(Fmt)决定上标2——表明服务标识(Sid)是数据段的一部分(Data)在开始诊断服务之前，诊断设备必须对ECU(发动机enginecontrolunit)进行初始化，通过ECU的响应获取ECU的源地址、通讯波特率、支持的报文格式、定时参数等信息。ECU所支持的报文和定时参数信息包含在ECU返回的“关键字（KeyWord）”中（这也是协议命名的由来）。关键字由两个字节构成，如图2所示，关键字的低字节中各位的含义如表1所示。图2关键字格式表1关键字低字节中各位的含义测试器（诊断设备）可以采用两种方式对ECU进行初始化，即5Baud初始化和快速初始化。对于这两种初始化的时序在数据链路层协议中均有明确规定。完成初始化过程后，测试器和ECU方可进行应用层的诊断服务和响应。IS014230-3规定了应用层的服务规范，包括诊断管理功能组、数据传输功能组、诊断信息传输功能组、输人／输出控制功能组、远程启动ECU例程功能组、数据上载／下载功能组和扩展功能组。KWP2000最初是基于K线的诊断协议。由于K线物理层和数据链路层在网络管理和通讯速率上的局限性，使得K线无法满足日趋复杂的车载诊断网络的需求。而CAN（ControllerAreaNetwork）网络由于其非破坏性的网络仲裁机制、较高的通讯速率（可达1Mbps）和灵活可靠的通讯方式，在车载网络领域广受青睐。因此，近年来欧洲汽车领域广泛采用了基于CAN总线的KWP2000，即ISO15765协议，而基于K线的KWP2000物理层和数据链路层协议将逐步被淘汰。KWP2000协议分析和基于CANoe的开发测试摘要：本文介绍了欧洲汽车领域广泛采用的车载诊断协议KWP2000，针对KWP2000诊断服务在K线（ISO14230）和CAN总线（ISO15765）上的两种实现方式，对协议的核心内容和发展历史进行了较为深入的剖析和对比。本文还介绍了采用Matlab/Simulink/StateFlow进行协议开发的一般流程，以及该协议在Vector公司的CANoe软硬件平台上的应用实现和开过程。关键词：KWP2000，K线，CAN总线，开发，CANoe1前言在汽车故障诊断领域，针对诊断设备和汽车ECU之间的数据交换，各大汽车公司几乎都制订了相关的标准和协议。其中，欧洲汽车领域广泛使用的一种车载诊断协议标准是KWP2000（KeywordProtocol2000），该协议实现了一套完整的车载诊断服务，并且满足E-OBD（EuropeanOnBoardDiagnose）标准。KWP2000最初是基于K线的诊断协议，由于K线物理层和数据链路层在网络管理和通讯速率上的局限性，使得K线无法满足日趋复杂的车载诊断网络的需求。而CAN网络（ControllerAreaNetwork）由于其非破坏性的网络仲裁机制、较高的通讯速率（可达1Mbps）和灵活可靠的通讯方式，在车载网络领域广受青睐，越来越多的汽车制造商把CAN总线应用于汽车控制、诊断和通讯。近年来欧洲汽车领域广泛采用了基于CAN总线的KWP2000，即ISO15765协议，而基于K线的KWP2000物理层和数据链路层协议将逐步被淘汰。在网络协议开发和测试应用方面，美国MathWorks公司和德国Vector公司提供了功能强大的开发和测试工具，可分别用于协议栈源码的开发和ECU测试。2基于K线的KWP2000协议基于K线的KWP2000协议标准主要包括ISO/WD14230-1～14230-4，各部分协议与OSI模型的对应关系如表1所示。表1KWP2000协议与OIS模型的对应关系辱OS尚I史模型雹基乒于抖K焰线徐的果KWP20危00弊基京于衔CA粘N爬总线起的蚊KWP20兆00裁应用层赖ISO1逐423希0-3跃IS库O烧1576鞋5-3尽表述层映N/姜A够N/A式会话层谁N/A以N/A葡传输层秧N/A千N/A催网络层栽N/A粱ISO1哭5765-伴2键数据链路梢层痰ISO1呆4230-慰2疾ISO1下1898-并1炕物理层抢ISO1提4230-错1告，撒ISO91些41-2炎用户选择庸ISO1京4230-钞1烈规定郑了超KWP20甚0松0飘协议的物理占层规范摘（秩K耍线挠、戴L继线），它疼在进ISO9劳141-并2稠的基础上把较数据交换系徒统扩展到见了尊24鸦V档电压系统迫。极ISO1责4230-私2门规定钩了谢KWP20绣0恐0讲的数据链路长层协议，包户括报文结构明、初始化过柱程、通讯连抄接问管覆理、定时参休数和错误处骂理等内容。暮K近线的报文包却括报文头、提数族据车假域和校验和写三部分茂，其中报文怖头包含格式薯字节、目标绣地址（可选留）、源地址查（可选）和场附加长度信叠息除（可选），页如世表可2用所示。茂表哥2牧吉基递于挥K捷线登的染KWP20录0搂0略报文结倚构钞[3]察报文头酱数据域料校验和驾Fmt努Tgt1)婆Src1)姓Len1)惕SId2)俘..悲Data2宫)搭..减CS凯最爷长涌4然滑字节肤最沫长磨255激煌字节军1养字节光1折）可选字节经，取决于格音式字班节剂Fm幕t劳的屋A1A辰0巧位答2鼻）服务标识数符罗（次Servi包ceI歇D征），数据域丽的套第狠1闸个字嫂节芝迎费在开始诊断衰服腿务走之前，待诊断设备必伍须窜对摘EC释U沈进行咏初始化，通姐过逝EC反U贸的响应获名取窑EC愈U魔的源省地址、通讯鸡波特率、支嘉持的报文头鸣格式、定时界参数等信息相。乖EC羊U性所支持的报贼文头和定累时参数信息腐包含脱在夹EC起U治返回斧的碎“需关键字疲（巴KeyW烈or铁d添）议”保中（这也是喂协议命名的器由来）。关设键字由两个院字节构成，唐如各图小1败所示，关键累字的低字节辉中各位的含躺义如女表婚3夸所示。日图耐1右座关键字格起式坊[3]执表尾3焰梁关键字低字王节中各位的奔含贼义勺[3划]舅Bit术=0的=1旨AL0勺不支持格式交字节中的数性据长度信息趟支持格式字唤节中的数据享长度信息娘AL1负不支持附加债长度字节播支持附加长致度字节胡HB0些不支持一个淹字节的报文均头励支持一个字狗节的报文头殿HB1督不支持在报奖文头中包含兄目标地没址送/捕源地址励支持在报文托头中包含目胆标地洲址孟/两源地址询TP0*)乌采用正常定难时参数设置叹采用扩展定壶时参数设置帖TP1*)佳采用扩展定棋时参数设置傻采用正常定朴时参数设置捉*)萍毁只允羞许制TP0,T患P1爆=物雾0,1萄全或惭者以1,0兆诊断设备可窃以采用两种钱方式并对尚EC启U刊进行初始氏化嫁—狸—尺5Bau铜d伶初始化和快掉速初始化，势对于这两种里初始化的时求序在数据链防路层协登议肝[3烤]企中均有番明确规定。刻完复盲成初始化过庭程后，诊断迹设备福和澡EC芹U欠方可进行应销用层的诊断遗服务和响应唱。胁ISO1白4230-升3蓄规定了应用庆层的服务规墨范，包括诊肺断管理功能那组、数据传永输功能组、管诊断信息传摆输功能组、叶输粮入头/支输出控制功航能组、远程厅启茎动便EC孩U蜂例程功能组膏、票数壳址据上是载天/贯下载功能组闪和扩展功能剪组。在诊断擦服务请顽求事/耽响应过程中姐，诊断设备肝和蒙EC却U问必须遵循搭图如2公所示的时序谎和相关定时外参数。对于袋初始化和诊积断燥服觉务画过程中出只现潮中的各种定时版错误，在毕数据链路层沈和应用层协牌议里面都有岸相应的处理滤规范，诊断叨设备呼及悉EC校U时的应用程序概都必须严格艺遵守。校图吉2畜K遗线诊断服务闷时序黄图寇[3]絮3黑宾基其于基CA旋N艺总线沟的首KWP20忠0掩0迫协议场基价于似CA违N辆总线纠的闷KWP20解0丹0偶协议实际上欣指的就醋是阔ISO/W摇D157乱65-详1则～日15765后-艰4好，该协议近把背KWP20勤0林0暑应用层的诊陈断服务移翠植朱到钳CA鹊N丰总线上。数尽据链路层采角用避了域I蓝SO11蛙898-止1馒协议，该协肾议是但对甲CAN2.扁0论B吧协议的进一砖步标准化和粗规范化；应嘱用层采用停了招ISO1鸽5765-扯3你协议，该协斑议完全兼容讯基裤于扎K个线的应用层庸协月议准14230网-协3佛，并加入载了纤CA宏N致总线诊断功址能组；网络贞层则采虾用婚ISO1彼5765-萄2膝协议，规定侧了网络层协纷议数据单元锦（厕N_PD炮U肾，如莲表妖4旋所示）与底执层唇CA放N艳数据帧、以莫及上意层于KWP20床0辉0纷服务之间的介映射关系，声并且为长报南文搞龙的多包数据顿传输过程提蹦供了同步控乎制、顺序控恒制、流控制不和错误恢复击功能。孔表筋4占茎网络榴层谁协帮议数据单元己（匪N_PD偷U碑）格设式扑[选7]回地址信息壤协议控制信片息超数据域首N_AI1横)宵N_PCI婶2)在N_Dat少a3)站1)悲逝地址信息：员包含源地国址鸡（仿S脱A费）、目标地腔址公（籍T盗A脸）、目标地络址格式堂（虎TA_Ty咏p温e更）和远程地竞址爪（内R任A诞）连2)摸驶协议控制信杀息：包含四颠种帧格式，帜见蛇表划5努3)萄地数据域斥：池KWP20悦0作0盈服务标识符轨（竞Servi吴ceI拴D芝）孤+挂烤服务参蠢数款蜻颗应用层协议塑规定了四种肆服务数据乡结禽抓构庭，饭<Serv贷ice_N谱ame>.绳Reque徐s异t箱、副<Serv恒ice_N张ame>.片Indic趟atio狐n委、丰<Serv基ice_活N妇ame>.预Respo苍nse灯怪和引<锤Servi窝ce_Na杜me>.C醋onf值ir琴m忧，分别用于昼诊断设备师（欧Teste鉴r绒）的服务请喂求咳、绒EC睛U单的服务指示呆、格EC爷U矮的服语务响应邻和垮Test录e恰r宴的服务确认贞。这些数据赶结构中包含艘了地址信息统、服务请鱼求滑I君D陕和服务请求者参数等内容便。基紧于寿CA间N略总线汗的校KWP20贡0道0辉诊断服务流绒程如叔图能3插所示。宇图葵3暑艺基展于欲CA已N闸总线谜的然KWP宰200姑0进诊断服务流点程图着从上面的服厦务流程可以搞看出抬，基封于膜CA严N五总线辅的羊KWP20汇0浆0欣协议支持多蓬包数据传输芒，并且多包标数据的哨管理和组织雄是在网络层盘完成的，应伪用层不必关衰心数据的打维包和解包过饮程。为实现漠这一功能，草网络层定义泊了四存种针PD简U帐（程以益PC播I讽类型进行区控分，如堤表驰5喉所示）：给单帧世（唱Singl笨eFra处m编e仆，颈S史F着）筑让－耗详数据域馒及小PC趟I降可在一盈个双CA西N露数据帧中容籍纳时，服务漫报文以单断帧遗CA止N吐报文进行发享送。威第一帧晒（寨First绞Fram行e抚，浴F伞F恶）宇港－稿框数据域泊及厌PC论I爱不能在一勾个谦CA紫N枣数据帧中容浴纳时，服务沙报唱文提以潮多援帧船CA罪N诊报文进行发沃送，其中第排一帧土（雨F牲F鉴）除传送数万据外，还包廊含了多包数笋据的长度信近息。船连续帧斩（晌Conse铜cutiv返eFra尊m包e煮，假C傍F气）叹笼－吃商多包醉数据中除第竖一帧外的连撒续数据帧，诊除传送数据森外，还包含畏了多包数据质的包序号。疮流控制帧闯（溜Flow处Contr紫o排l衣，塌F凡C袖）邪骄－漏且用于多包数钳据传输过程屠中的流控制流，不包含数巧据，只包含惨流控制状态困、数据块大主小和最小间放隔时间等流虽控制信息。欧表袄5157叶6柜5都协议网络层师四纱种娘PD峰U结对应抗的纷PC氧I判格孔式密[7]

鬼N_PDU糖震名称筹Byte瑞#1案Byte择#2伏Byte划#3

全Bit泳刘#7-4旗Bit#科3-0冲N/A龟N/A特单帧赢（烫S站F炒）描N_惹PCIty碑pe=0邮SF_DL侨1)丘N/A梁N/A哑第一帧照（扇F略F磁）持N_PCI灶type=糟1好FF_DL名2)菊N/A蔬连续帧拒（竞C爽F蛋）神N_PCI壁type=虹2允SN3)破N/A理N/A闻流控制帧反（下F幼C地）循N_PCI买type=叹3昨FS4)症BS5)暮STmin连6)朴1)祥桂单帧数据中堆数据域的字撕节长度贩，缺PC稼I拌的长度不包常括在内。告2)顽求多包数据的宋数据域字节产总长度。封3)汉锡多包数据的无数据包编号钥。仍4)托懂流控制状态级信息。艺5)蓄眉数据块大小爱。窃6驴)筒蛮多包数据传剖输的最小时惧间间隔妇。揪昂多包数据的谱传输流程如尼图卖4熄所示。发送翻节张点首先发倦送刺“暮第一江帧飞”恶，告知接收瞧节点将要发出送的数据的捉总长度；接轧收节点分配弯好资缠源、准备接唇收数据，然嫁后以一城帧奸纽“叨流控制鸟帧江”悬告知发送节闹点一次可以洽发送的数据鸣包数目和时婚间间隔；发澡送节点接下粒来就根据接淡收节点的接演收能力将编截好序号的数吓据包依次发它送过去。塌图互4盟洒多包数据传阴输流副程图夕在数据传送设过程中，一默个网络番层族P承D前U最被编排成一通个妻CA话N纳数据帧，它辞们之间的对类应关系由寻宝址模式旱（混Addre年ssing亲mod款e鸟）决定。基掠于郑ISO1刚576吨5府协议规定了疑四种寻址模举式：正常寻虽址模式漏（捧Norma灿l移）、正常固马定寻址模式溪（疤Norma阅lfix纤e坏d衬）、扩展寻乓址模式恳（哪Exten尘de线d竖）和用于远傲程诊断的混诞合寻址模式亦（渣Mixe乎d系）。其中，挂正常固定寻点址模式必须项采誓用银CA候N厅扩展帧，并蕉且裕SAEJ教193牵9延为该寻址模卸式下编的落KWP20袭0趣0殊诊断服务保平留了两个专愉用参数组编驾号墨（求PG恢N紧）：其边中搜P角F垄=21搂8报（撒P鸟F兆的具体定义页请参重考偶S隙AEJ1边93偿9仅数据链路层资协议）的参迫数组用于物狗理寻址运（田ph私y羽）淋，华PF=21设9炕的参数组用敬于功能寻址设（指fc捉n僻）。正常固优定颈寻址模式就的丧PD古U唇与投CA占N通数据帧之时间液凤的对应关系阀如禁表邪6嚼所示。狗表捏6践断正常固定寻疗址模式扭下诞N_PD钩U病与贤CA丢N致数据帧之间年的对应关密系询[7]怨N_PD荐U抛类型很CAN2萍9派位标识符句CA商N涛数据域观28~26聪25漠24忧23~16毅15~8海7~0蛮1观2备3辅4犬5乔6连7桐8

阶单帧轻（驾S睛F误）贤011(b束in)悉0忆0

忧218(d凳ec)-p玻hy

维219(d居ec)-棵f度cn化N_TA泻N_SA桂N_P摆CI企N_Dat蜻a依第一帧终（娇F谎F汉）史011(b倒in)歉0扰0

身218(d容ec)-p熟hy

碑219(d凝ec)-f婚cn牛N_TA茫N_SA泉N_PCI贵N_Dat淋a腹连续帧语（剑C舍F痰）何011(b昏in)闪0害0

趁218(d欣ec)-p宵hy

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肾219(d踏ec)-f下cn船N_TA串N_SA久N_PCI宫N/A厉混合寻址模贝式与正常固汪定匙寻忆址网模式类似，均唯一的区盛别灾是甲CA容N店数牛据域的第一扛个字节用于恩填充远程地予址辨（膨R遣A歪）肢，脸N_PC领I押和展诊松坡断服务数据弯的填充位置碌向后移动一侵个字节。混炸合寻址模式舍用于跨越触网段进行远圾程诊断，远洞程诊断的机汇制如蛙图绪5懒所示。图舰中谁CAN腰1伴和泛CAN轮2判两个不同的座子网通过禾网埋罗桥相连，网继桥在子首网匠1志中的源地址跟为圆20划0叫，在子砍网牛2葬中的源地址催为夏1贺0牧，位于子及网球1陪中的诊断设进备（源地址争为屈24悄1剑）可通过网亡桥对子教网身2直中感的浅EC夺U侧（源地址汉为炊6柱2孔）进行诊断塑。冲图魔5谋若跨越网段的窑远程诊断层4绪认两种协议的重简单比较神从前面基素于赌K辨线和基巩于西CA留N流总线萌的少KWP20糊0弃0名协议可以看社出，两种协杀议在物理层违、数据链路挪层及网络层袋（贷1576叨5怖）上存在以信下主要差别望，这也葵是大K深线寿被待CA济N给总线取而代尤之的主要原租因所在：屋K水线通讯速率湿较低，最大祥波特率仅悦为洽10400诱bp蜻s丹；法CA广N孙总线通讯速弹率较高，最疯大波特率可饿达森1Mbp族s固。为K瞒线采用单端危信号传输，衡抗干扰能力扎较弱，可靠息性较差灭；龄CA罩N督总线采用差颤分信号传输羞，女抗核干扰能力强绩，信号传输招的可靠性高颜。烦K疾线诊断在启死动应用层诊偷断服务之前裁必须惠对歼EC滋U参进行初始化四建立连接，词并且初始化膛过程比较复壤杂；而基迁于骨CA父N杠总线的诊断堤设备间不需要薪对茶EC膜U央进行初始化犁即可进行诊斩断服务。态K粉线诊断应用捡程序开发者这必须亲自管垫理数据传输热过程中的字翁节间定时，辛并合处遮此理底层通讯较错误洋；葬CA群N稠数据帧以整笨帧报文的形胞式进行发送晓，应用程序惑开发者不必堡管理字节间贵定时，并味且饺CA倍N橡总线物理层式和数据链路担层具备完善峰的错误检测荷和错凭误慧支恢复机制，植应用程序不漆必监视和处拉理底层通讯跪错误。遮K暴线网络结构纯单一，网络辞管理功能很顶弱；而利短用匠CA齐N益总线可构狐建哲复杂的网络出结构，可跨包越网段进行约远霞程诊断。爸K背线网络采用脆破坏性的仲准裁机制，当踏诊断设备采扒用功能寻址仰与多谈个识EC搅U粗进灯芽行通讯时，桂为避免总线轰冲突责，气EC梢U拌开发者幕必须采取措勿施保证多奥个惠EC郑U紧顺序访问总体线；种而毕CA剂N俭网络采用非晋破坏性的仲尊裁机制，并压且仲裁过程蛇由数据链路演层完成画，逃宪当诊断设备黄采用功能寻拘址与多泽个赴EC赔U组进行通讯时呀，件EC询U蹦开发者不必腐考虑总线访过问冲突问题津。古K特线服务报文状最大字节长纹度仅机为粮25躬5击，无法满足央更长报文的姥传输要求，桂并于矿且在长报文戏的传输过程掉中用户必须盟自己采取措珍施进行连接拔管理，可靠裁性和兼容性箱较差；改而陕CA邀N脸总线诊断服欢务报文锅最仙大字节长度趟可咱达国409翻6讲（俊1颤2嚼位）除，对于长饰报戴羞文的传输，谦网络层协议络还具备标准伤化和规范化促的同步控制赏、顺序控制毫、流控制和毛错误恢复等虎功能，具备扩很高的可靠冰性、多兼容性。厅5KWP星200型0百协议栈的开箱发及测试科从前面的协林议分析可以跌看出，无论良是基栋于料K拘线还录是途CA拢N叨总线吼的掠KWP20补0忧0夫协议，都是抗逻辑非常复豪杂的择系祖群统，并且具流有严格的定锅时和错误处叙理规范。如收果采用纯手匹工的方式来号进途行菌KWP20芒0跳0委协议栈的开尿发，不仅要坛耗费大量的作时间和人力辅，其通用性巨、完备性、松可靠填性爱房和可维护性松都很难保证成。炭而商MATLA搜B/Sim疫ulink笛/Stat挪eFl娇o骡w碍不仅具备方慨便快捷的上障层实时仿真饮环境，还集谎成了高效的贝嵌入式代码羡自动生成胶工驳卵具，为协议粗栈的开发和隐维护提供了琴强大的支持喘平台。此外脾，由德元国驰Vecto夕r旋公司恐的向CANo跌e杀软件和相关荒硬件板卡组充成的应用开泳发平台，可裕用于汽车网枝络童或（昌CA知N巷，腥Li验n那等）的上层抵协议开发和房系统测试，狂该平台同时项支持基铁于侵K涝线量和雾CA迹N说总线坡的左KWP20晓0幕0厉诊断协议，筝可作万为湾EC语U少和诊断设备克的测试标准菊。柔图恼6炼是协议源码蜡开发过程示雄意图。首先庄在洋MATLA转B/Sim荒ulink臂/Stat当eFlo离w摆中遵照协绢议导宴标准进皆行伏KWP20炕0嫩0蓬协议栈开发滴，在仿真调窜试环境下实伤现通盼讯晚逻辑、定时誉控制和错误捉处理，待系奏统忌完善后利岔用俘State绑Flo判w月嵌入式代码姜生成工具自膝动生波成川对协议需栈灵C鉴代码，并与组目标系统的响底层驱动进绢行集成，然杜后植入目标损系看统形成应用恋程序，最后舒再利榆用堡CANo糟e背作为标准进钱行系统集成未测试。阴图疮6KWP顾200抹0练协议栈开发关及测试流程把在凝MATLA慢B/Sim面ulink柔/Stat静e疤F闸lo释w贯中进行协议苦栈仿真开发巾是协议床栈开发过程砖中的关增键耗叨环节，在这狱一过程中必能须严格遵照舍协议标准来改实现通讯逻逢辑，往往需退要经过多榜次领“见设计－仿真生－修骗改床”昌循环才酿能使系统最参终趋于完善佳。取MATLA陈B凳的图形界面编提铜供膨封了方便快捷豪的仿真输辱入拍/约输出接口，美可大幅度加谊快开发进度榨。瓣协议栈开发汪完成后可利途用残CANo维e陡作为标准进沈行系统集成基测试润，钻CANo凳e错的尼KWP20冤0责0稻协议测试环狱境如谋图池7运所示。虾图亦7CAN取o蛾e活的哪KWP20务0岭0匀测试环境示窝意图哨CANo名e我中争的杆KWP20储0虹0纹实际指覆的是基唤于嫂CA脾N选总线狗的恒KWP20压0馆0舱，涝顾即访1576椒5托协议。由辨于迹CANo稻e此默认的硬件陶板卡烛是辫CA絮N姑卡，因此在过建立仿真程拢序时，只需悬将兄EC绪U欲的网络模块渗设置魂为诵kwp20及00.dl弟l酸即可进烫行节CAN联报总线蛛的秋KWP20都0瞧0伴服务测试兵。俗kwp20鸡00.dl但l己中包溪含磨1576剥5支应用层协议拥中规定的服亩务请求、服闻务指示、服叙务响应和服廉务确认接口妥函数，用户值调用杰这航妖些函数即可秤完慕成摄Teste菠r白端金和爆E话C漏U稀端聋的颠KWP20余0委0遮诊断服务。专此校外，该模块拥中的功能函届数还可肿对屯EC呼U塔的源地址、闸目标地址、眯寻址模式等迫参数进行动尾态浩设缸笼置。需要注见意的是俗，残kwp20窜00.d明l孙l辛目前只提供叫了部胶分排KWP20卷0豪0丧服务的接口玻函数，如果降用户需要进犬行其它浮的腊KWP20伏0受0戴服务测试，浴必须根愧据仔KWP2同00懂0出应用层协议存构造服务报敬文数据，然得后调用该模刊块中废的些KWP_D疗ataRe串q耳（）三和颗KWP_G寻etRxD仔at泪a载（）函数进篮行报文的发佣送和接收。训进行基倘于差K科线看的锁KWP20创0狂0能服务测试时劲，需要沸将沟KLine团CPL.d骨l傲l殃模块加及入充CANo播e悉仿真环境，矿并使用一个猪代顶理导节点来实枪现躁CA里N恭网络妨和猴K奉线之间的神报文转发。脆此攀时执CANo如e霉使用计算机堡的串口，并鬼通过一个串喊口桑/眉K傲线转换器与央实际芒的谣EC格U轨相连，如渡图芝8问所示。戒图叨8CAN绳o馒e食中基速于韵K秃线舒的畅KWP20沈0颂0途测试连接示决意图请6叮相结束语絮KWP20厦0麦0忘是一套非常秒完善的车载灿故障诊断协茄议标准，协削议的分层更结见据构使爷得踢KWP20孝0刊0配诊断服扁务虽并不依赖于辜某种特定的柔网络介质，破其结应用层可以阅移植到任何涂一种物理层解和数据链路坦层协议之上冬。基份于健CA常N展总线裤的逃KWP20毒0沿0日顺帆小应了目前车匠载网络发展事的大趋势，隙将逐步取准代乳K钟线诊断协议锁，成为下一拐代车载诊断编协议的主流飘之一。胜MATLA渐B/Sim镜ulink悟/Stat牌eflo益w舒为协议栈开慌发提供了方悉便直观的图爪形用户接口降和功波能那染强大的仿真兽调试环境及孤代码生成工购具，为嵌入卫式开发开辟扫了一条高效贴快捷之路坟。纠Vecto趴r而公司圈的摊CANo挤e特和相关硬件馋板卡是一个策功能强大的童应用开发平回台，皆可桨迁针对基板于骂K宅线燕和绕CA咸N流总线绕的怀KWP20介0脾0裕进网行姑EC洁U填和诊断设凶备面的上层协议孔开发、测试伸及仿真。杆摘将即远要：结合国善外汽车厂商锻广泛采用的售车载诊断协拌议跑KWP2剩00韵0较，铅对馆LI伍N火总线下什的遗EC确U辫在线编程进禾行研究和方棍法设盒计，并对具认体的硬件设挎计与软件实倡现进行了分轿析与阐述计。腔霉关键词奏：蹄KWP20贯0挡0等；墙EC辽U鞠在线编程野；堡LI眯N长总线扮；环MC9S0础8AW60舱1.引言蜻在汽车故障数诊断领域，丈针对诊断设侨备和汽贩车坟EC咐U泥之间的数据售交换，各大恶汽车公司几励乎都制订了投相关的标准庆和协议。其哥中，国蜜外核销汽车厂商，院包括大众、进通用、奔驰弹、戴姆杆勒雅-谈克莱斯勒枝、修JEE竹P舱、三菱、道目奇等广泛使割用的一种车湿载诊断协议叮标准寇是引K慧W障P2000历(Key笛Word槽P驼rotoc辱ol20洽00米)傻。该协议实岁现了较为完需整的车载诊温断服务，并想且满技足隔OBDI单I忘诊断要求。慌LI趁N担总线叹（臣Local吐Inte罩rconn命ectio葛nNet震wor册k品）是一种单格线车载网络柜，采用类似跃于标准串口核的通讯格式越，由于其协绞议简单，通某信可靠性好帆，实现成本绿低，近年来盯得到了迅速皂的发展。碌2搂．基若于老KWP20裂0沫0您的驾EC奴U俗在线编程研蚀究存EC柜U烟的在线编程员指炕EC贷U唤处于工作状智态时通过网盟络通信更新苏其中的应用峡程序，从而愧实现改善控真制器性能、栋提高安全性息、改善排放主、改善燃油涉经济性、提辞高用户满意览度等目亏的多，在设计和无试制阶段，畅该功能的实炕现挑为程序的更弯新提供极大颜的方便。出与传统的一览对一的在线佛编程方式不僻同，由枯于腿KWP20阻0素0成在网络上传薄输，必须考缸虑其它控制盲器的献反应，必须霉对目标控制词器作出正确拢的识别，必截须保证数据让传输的完整厦性等等。基胃于熄KWP20你0瞧0严协啄议我EC批U遭在线编程包充括以下步骤凶：押1)竖京变切换到扩展郊诊断状态：剥该步骤用于眉将控制器切惩换到一个特朽别的诊断状微态，使得系王统可以响应窑扩展诊断命导令。扮2)塔盘粒识回别哀EC德U添：该步骤用跑于上位机识拍别特秧定透EC缠U价及相应软硬疏件和数据的吧版本信息，朋上位机由此荐可决定能否如执沙行慈FLAS趁H挡在线乞编滚程。基3)甚识诸关闭网络傍上所有控制鬼器的故障码甩识别和存储与功能：该步砍骤禁止控制间器在接下来淘的编程期间贷检测和记录椒故障。参4)浙党软关闭常规信漂息传递：该约步骤禁止所抛有控制器的脸常规信息传名送，使网络侵上只有诊断锋和网络管理宾消息收发，肚为在线编程膨让出足够的扑总线带宽。规5)横代悦启动在线编惨程模式：将呀控制器切换蝇到代码保护行区运荣行雁Bootl召oade退r难程序，该模灿式关闭了中任断，因此具兆有较快的响震应速度。感6)瘦锈究开启安全限耕制：允许在看线编程过程破中的安全功抗能，开启这遮些安全功能卸后使吨得霜EC能U司可以执行特睛定的过程。告7)权去届秃下载软件锁愁：上位机将复关键代码下傅载宅到醉EC划U搁，执行这些夕代码可完盾成烛FLAS垦H扇的擦除和重尚写。司8)叨触尺擦村除粉FLAS俩H屋：巴EC央U示执行上一步芬骤收到的关捧键代码，擦晚除完成后拴，器EC钥U贵将清除该段倦关键代码。录9)兆德仓下载数据：警该过程下载参新的程序晶到衔EC劈U冬的妙FLAS拼H城。蛮10)住伞萍校验数据：炊在此过程申中职EC播U饮检查下载的懂数据，如果窗判断为正确坑，则征在迫FLAS柄H污中写入识别牛码和代码校经验数据。次11)接冻兼复岗位度EC征U现：锈EC基U蝶执行复位，板恢复到正常岭工作状态。赖12)饶堵联开启常规信栏息传递：重柱新开启网络孕上其它控制准器暮上的常规信务息传递。抗13)猛但汁开启故障码押识别和存储愈功能：重新泥开启网络上易其它控制器肌的故障码识削别和存储功妥能。泰3损．基耳于幕KWP20帅0输0克的渔EC砍U焰在线编程晃设计与实现絮3.乐1闲硬件设计布系呆统垦CP雾U屯采垫用脊Frees狭cal灭e忙公司匙的宋MC9S0朋8AW6御0票，该芯片内翅部集成了标严准串口控制和器危，史LI侮N嘱总线驱动器瞎采用女了客PHILI遮P颂S遵公司蝴的准TJA10抓2著0是，驱动部分骗电路如同图骨1唯，由硬件部杨分实现了通沟信协议的物拾理层和数据搁链路层。烈图逆1.LI斯N呼总线驱动部惧分电路图设3.杠2永软件设计与截实现列披误内存地址分匹配幸MC9S0硬8AW6吉0与的存储空间遭分配如狂图勒2轮：给图友2.藏决存储空间分砖配示意图问以下代码实若现了上述的挥芯片配置。衰/窗*剂设代码盘保情护区愁为崖0xfc战00~0x娱fff溜f*/负const播vola价tile漆NVPRO蓄TSTR传_NVPR伶OT@0x寻0000f栗fbd=速{0xf绣a};氏/敬*砌关闭芯片后比门锁，打开保中断向量表殖重映射，新交的中断向量泛表地址婆为枯0xfbc姑0~0xf楼bff*加/挺const和vola卡tile歇NVOPT摩STR_鸭NVOPT别@0x00债00ffb帅f={味0x3e}牢;含商妇软件实现确EC亿U受程序的状态汽切换流程图徒如企图善3磁：咸图死3.告片程序状态切剩换流程图说明：见1灵）根据上位糖机绘的掏KWP20县0帅0殿指令，程序滨在以恨下短5扯种工作状态恩中切换，如码表铁1客：习表久1秃擦程序工作状科态表岸2午）通信中用语到以盾下仁KWP20庙0冰0泊命令，如其表稻2但:霞命令忠对应代码殊切换到扩展言诊燃断过程命令查1092栗查询目意标哥EC纪U拆识别码命令川查竞询掘ECUI扬D游1a87哗查询应用代轧码斯ID立1a9c集查增询宴Bootl浪oade东r衡程酿序颤ID贡1a9e陕查询数据斤区半ID滚1a9d睬禁止故障码壳记录命令崇8502遍ff0宽001侨01萌禁止常规通寺信数据收发蚕命令矮2802玻开启安全限肺制命令含请求密码种蛾子患2705缺回复安全密道码俗2706趁切换到编程烘模式命令缠1085功数据传送命祝令群请求下载数命据俯34xx膏数据传送脉36xx糟请很求结束下载魂37xx炭仿数据校验耍31e1扭01色开启常规通皱信数据收发揭命令遮2902慕开启故障码帜记录命令破8502冈ff0阻0糕02疾复位命令葬1101余表居2:邪发命令说明表盲3俗）由于芯片怖结构的原因午，程序在尽写之flas兼h灶时必须跳赴到亚RA魔M户中执行，以表下代码定义惨了用于存储患关键代码单的欲RA漫M舞空间和指向惊该空间的函门数钓Criti阳calPr狐ocess严(塔)毫。警volat草ileu临nsign炕edch违arcr围itica消lProc等ess[1赖00];谜/*脸陈定互义柔RA录M起空间用于存锣储关键代片码呢*/斤#defi患n涉eCri毅tical救Proce膨s论s((v捎oid(*袋)(voi倘d))(夹criti救calPr螺ocess帜))/糕*芳定义函数指惯向苦RAM*/桂在线编程过迹程队中程序将接在收到的目标料代码放众入话RA校M欲中，接收完牺成后调挂用气Criti殖calPr环ocess存(迟)栗来实挖现绢FLAS谣H阿擦除和重写牧。棉4姜）由