基于K線/CAN總線的KWP2000協(xié)議分析及其協(xié)議棧的開

圖6 KWP2000協(xié)議棧開發(fā)及測試流程

在MATLAB/Simulink/StateFlow中進行協(xié)議棧仿真開發(fā)是協(xié)議棧開發(fā)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在這一過程中必須嚴格遵照協(xié)議標準來實現(xiàn)通訊邏輯，往往需要經(jīng)過多次“設(shè)計-仿真-修改”循環(huán)才能使系統(tǒng)最終趨于完善。MATLAB的圖形界面提供了方便快捷的仿真輸入/輸出接口，可大幅度加快開發(fā)進度。

協(xié)議棧開發(fā)完成后可利用CANoe作為標準進行系統(tǒng)集成測試，CANoe的KWP2000協(xié)議測試環(huán)境如圖7所示。

圖7 CANoe的KWP2000測試環(huán)境示意圖

CANoe中的KWP2000實際指的是基于CAN總線的KWP2000，即15765協(xié)議。由于CANoe默認的硬件板卡是CAN卡，因此在建立仿真程序時，只需將ECU的網(wǎng)絡(luò)模塊設(shè)置為kwp2000.dll即可進行CAN總線的KWP2000服務(wù)測試。kwp2000.dll中包含15765應(yīng)用層協(xié)議中規(guī)定的服務(wù)請求、服務(wù)指示、服務(wù)響應(yīng)和服務(wù)確認接口函數(shù)，用戶調(diào)用這些函數(shù)即可完成Tester端和ECU端的KWP2000診斷服務(wù)。此外，該模塊中的功能函數(shù)還可對ECU的源地址、目標地址、尋址模式等參數(shù)進行動態(tài)設(shè)置。需要注意的是，kwp2000.dll目前只提供了部分KWP2000服務(wù)的接口函數(shù)，如果用戶需要進行其它的KWP2000服務(wù)測試，必須根據(jù)KWP2000應(yīng)用層協(xié)議構(gòu)造服務(wù)報文數(shù)據(jù)，然后調(diào)用該模塊中的 KWP_DataReq()和KWP_GetRxData()函數(shù)進行報文的發(fā)送和接收。

進行基于K線的KWP2000服務(wù)測試時，需要將KLineCPL.dll模塊加入CANoe仿真環(huán)境，并使用一個代理節(jié)點來實現(xiàn)CAN網(wǎng)絡(luò)和K線之間的報文轉(zhuǎn)發(fā)。此時CANoe使用計算機的串口，并通過一個串口/K線轉(zhuǎn)換器與實際的ECU相連，如圖8所示。

圖8 CANoe中基于K線的KWP2000測試連接示意圖

6 結(jié)束語

KWP2000是一套非常完善的車載故障診斷協(xié)議標準，協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)使得KWP2000診斷服務(wù)并不依賴于某種特定的網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)，其應(yīng)用層可以移植到任何一種物理層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議之上。基于CAN總線的KWP2000順應(yīng)了目前車載網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的大趨勢，將逐步取代K線診斷協(xié)議，成為下一代車載診斷協(xié)議的主流之一。

MATLAB/Simulink/Stateflow為協(xié)議棧開發(fā)提供了方便直觀的圖形用戶接口和功能強大的仿真調(diào)試環(huán)境及代碼生成工具，為嵌入式開發(fā)開辟了一條高效快捷之路。Vector公司的CANoe和相關(guān)硬件板卡是一個功能強大的應(yīng)用開發(fā)平臺，可針對基于K線和CAN總線的KWP2000進行 ECU和診斷設(shè)備的上層協(xié)議開發(fā)、測試及仿真。