標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)軟件在CAN總線診斷開發(fā)技術(shù)上的應(yīng)用

1、標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)軟件在can總線診斷開發(fā)技 術(shù)上的應(yīng)用衛(wèi)威左政方偉家李振龍孫樂樂一汽轎車股份有限公司產(chǎn)品部摘要：介紹標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)軟件在can總線診斷方面的設(shè)計流程及應(yīng)用。關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)軟件;can總線診斷;診斷協(xié)議;作者簡介：衛(wèi)威（1982-），男，碩士，工程師，從事網(wǎng)絡(luò)診斷設(shè)計等工作；作者簡介：左政（1985-），男，碩士，工程師，從事網(wǎng)絡(luò)診斷設(shè)計等工作； 作者簡介：方偉家（1985-），男，碩士，工程師，從事網(wǎng)絡(luò)診斷設(shè)計等工作； 作者簡介：李振龍（1987-），男，工程師，從事網(wǎng)絡(luò)診斷測試、車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)等工作；作者簡介：孫樂樂（1987-）,男，工程師，從事網(wǎng)絡(luò)診斷設(shè)計等工作。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隨著國內(nèi)自主車型的不斷發(fā)展，從cam （controllcrarcanctwork,控制器局域 網(wǎng)絡(luò)）總線診斷專業(yè)發(fā)現(xiàn)，面臨如下問題。1）各電子控制單元供應(yīng)商技術(shù)水平參差不齊，開發(fā)周期不一致，對整車廠商的 項目進度計劃有影響。2）各平臺車型，由于電子控制單元供應(yīng)商更換，軟件開發(fā)存在重復(fù)投資，成本 咼。3）整車廠商對于整車、系統(tǒng)及電子控制單元開發(fā)、測試驗證投入的設(shè)備、人員 資源占用大。4）各電子控制單元供應(yīng)商或自行開發(fā)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議?；蛘业谌杰浖_發(fā)商開發(fā)非 標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，對整車廠商的規(guī)范實現(xiàn)不統(tǒng)一

4、。5）各電子控制單元供應(yīng)商或自行開發(fā)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧或找第三方軟件開發(fā)商開發(fā)非 標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，在開發(fā)階段的軟件整改存在牽一發(fā)動全身的缺點，局部修改 軟件導(dǎo)致軟件整體功能失效、整改周期長?；谏鲜鲈?，研究并分析標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)軟件在can總線診斷開發(fā)技術(shù)上應(yīng)用的 可行性，是全面應(yīng)用嵌入式軟件平臺開發(fā)的基礎(chǔ)。1 can診斷功能定義就診斷功能來說，整車廠采用在線診斷與離線診斷相結(jié)合的診斷方法。在線診斷通過電子控制單元內(nèi)部軟硬件實現(xiàn)自診斷。在汽車運行過程中，自診斷 系統(tǒng)實時監(jiān)控電子控制系統(tǒng)各組成部分的工作狀態(tài)，從而檢測電子控制系統(tǒng)屮 的故障。自診斷系統(tǒng)一方而將檢測出的故障通過一定的方式（比如報警指示燈） 向駕

5、駛員發(fā)岀警告，另一方面將故障代碼及相關(guān)數(shù)據(jù)存入電子控制單元存儲器。離線診斷通過外部診斷設(shè)備接入0bd接口，讀取相應(yīng)的診斷信息，實現(xiàn)診斷操 作。實現(xiàn)離線診斷的關(guān)鍵在于如何實現(xiàn)診斷設(shè)備和電子控制單元之間的通信機制 和診斷服務(wù)，即診斷協(xié)議。2標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)軟件架構(gòu)與配置診斷協(xié)議棧軟件是一套用于汽車電控系統(tǒng)診斷功能的嵌入式軟件，它主要包含 診斷層模塊、傳輸協(xié)議模塊、can接口和can驅(qū)動。該軟件參照autosar標(biāo)準(zhǔn)，結(jié) 合iso標(biāo)準(zhǔn)，對上下層接口進行統(tǒng)一。診斷協(xié)議棧軟件架構(gòu)如圖1所示。診斷層 運行流程圖如圖2所示。下面簡要介紹診斷協(xié)議棧開發(fā)內(nèi)容。圖1診斷協(xié)議棧軟件架構(gòu)下載原圖2.1診斷模塊主要實現(xiàn)功能1

6、）提供診斷服務(wù)管理機制。2）管理會話和安全訪問。3）提供p2/s3等定時參數(shù)的超時監(jiān)測。圖2診斷層運行流程圖下載原圖圖診斷模塊架構(gòu)與接口下載原圖4）提供與應(yīng)用程序/診斷算法之間的接口。2.2診斷模塊架構(gòu)與接口診斷模塊架構(gòu)與接口如圖3所示。1）錯誤處理（1）故障管理使能；（2）管理故障數(shù)據(jù)；（3）發(fā)現(xiàn)故障并記錄故障 信息:診斷故障碼、狀態(tài)位、快照數(shù)據(jù)、擴展數(shù)據(jù)；（4）維護故障屬性，并在收 到診斷請求后報告。2）診斷層（1 s 014229）傳輸電子控制單元與診斷儀之間的數(shù)據(jù)。3）網(wǎng)絡(luò)層（is015765-2、4）（1）發(fā)送、接收單幀報文;（2）發(fā)送、接收多幀報文；（3）數(shù)據(jù)幀的流控機制；（4）多

7、幀報文的分段傳輸機制。4）通信協(xié)議及算法（1）底層通信接口；（2）封裝并集成到通信模塊。2. 3診斷模塊參數(shù)配置診斷模塊參數(shù)配置架構(gòu)如圖4所示。1）通用配置（1）應(yīng)用層接口定時器；（2）請求、響應(yīng)報文長度；（3）診斷模式 激活定時器；（4） 0x78負(fù)響應(yīng)次數(shù)定義。2）網(wǎng)絡(luò)層配置（1）診斷儀連續(xù)幀控制；（2） stmin參數(shù)；（3）流控控制；bs 參數(shù)；（5） n_as、n_ar. n_bs、n_cr定時器；（6）尋址模式、位數(shù)；（7）信號 處理。3）診斷服務(wù)配置（1） sid; （2）診斷服務(wù)。3診斷層模塊測試與集成1）測試階段在該階段，根據(jù)整車廠商需求進行測試需求分析，并對診斷層模 塊、傳

8、輸協(xié)議模塊、can接口模塊和can驅(qū)動模塊進行仿真測試，生成測試報告。2）集成階段在該階段，協(xié)議棧開發(fā)工程師與整車廠商設(shè)計師、網(wǎng)關(guān)零件供應(yīng)商 現(xiàn)場進行診斷協(xié)議棧集成，在集成過程屮，各方就診斷協(xié)議棧的使用、供應(yīng)商的 cam驅(qū)動如何匹配診斷協(xié)議棧，進行集成測試、驗證。圖4診斷模塊參數(shù)配置架構(gòu)下載原圖3）關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)流程（1）合作模式:主機廠模式；（2）產(chǎn)品目標(biāo)對彖:總線節(jié) 點電子控制單元；（3）產(chǎn)品功能:基于can總線通信開發(fā)的診斷功能協(xié)議棧（可 擴展lin總線及0bd排放診斷功能），并負(fù)責(zé)集成到電子控制單元中；（4）診斷 功能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn):is014229/15765/15031/11898; （5

9、）協(xié)議棧開發(fā)標(biāo)準(zhǔn):aut0sar 4.0; （6）協(xié)議棧供應(yīng)商軟件開發(fā)資質(zhì):asptce或cmmi; （7）協(xié)議棧軟件模塊構(gòu) 成:診斷模塊（后續(xù)可升級傳輸模塊、驅(qū)動模塊、接口模塊及配置軟件，兼容整 車廠商0dx數(shù)據(jù)庫文件）；（8）電子控制單元碩件相關(guān)性:ram/r0m/mcu/can controller/編譯器等；（9）擴展性:基于aut0sar4. 0標(biāo)準(zhǔn)可擴展出can/lin通 信、網(wǎng)絡(luò)管理及軟件刷新協(xié)議棧功能；仃0）搭載網(wǎng)關(guān)控制單元，開發(fā)并測試驗 證協(xié)議棧功能。4完成效果 診斷協(xié)議棧是嵌入式軟件的組成部分，嵌入式軟件的應(yīng)用，在國際知名主機廠 的使用已有近15年的時間，國內(nèi)僅合資主機廠有實際應(yīng)用，自主品牌暫無應(yīng) 用。嵌入式軟件整體開發(fā)吋間周期長，投資巨大，對