一種實(shí)用的K線診斷協(xié)議驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)

　　引言

　　隨著汽車電子控制單元功能的增加及升級(jí)換代的需要，診斷功能已經(jīng)成為電子控制單元(ECU)不可或缺的重要組成部分，因此，深入研究診斷協(xié)議及其實(shí)現(xiàn)非常必要。基于K線的ISO14230和基于控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線的ISO15765是業(yè)內(nèi)廣泛采用的兩種診斷標(biāo)準(zhǔn)，K線是ISO9141定義的診斷通信總線，ISO14230在ISO9141的基礎(chǔ)上將K線電壓擴(kuò)展到24 V，并擴(kuò)展了診斷服務(wù)。相比較于CAN總線，K線診斷既能滿足要求，又能節(jié)約成本，在國(guó)產(chǎn)車上得到大規(guī)模應(yīng)用。不同于CAN總線有專門的協(xié)議驅(qū)動(dòng)器，用戶直接進(jìn)行應(yīng)用程序的編寫而不用管理底層的通信，K線沒有專門的協(xié)議驅(qū)動(dòng)器，一般要在串行通信接口(SCI)模塊的基礎(chǔ)上用軟件實(shí)現(xiàn)其底層通信管理，筆者為某國(guó)產(chǎn)車設(shè)計(jì)了一款帶K線診斷功能的車身控制模塊，結(jié)合ISO14230規(guī)范，首先分析K線診斷協(xié)議驅(qū)動(dòng)器的功能，然后介紹協(xié)議驅(qū)動(dòng)器的關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)，最后用CANoe進(jìn)行測(cè)試。

　　協(xié)議驅(qū)動(dòng)器功能

　　ISO14230-1定義了K線物理層協(xié)議，ISO14230-2定義了數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，ISO14230-3定義了應(yīng)用層協(xié)議，其與開放式通信系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI模型) 對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。

　　物理層定義了邏輯位與物理電平的對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)定義了信號(hào)位的上升時(shí)間和下降時(shí)間，數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議定義了K線數(shù)據(jù)格式、診斷報(bào)文格式、定時(shí)參數(shù)及通信錯(cuò)誤判定及處理機(jī)制，應(yīng)用層協(xié)議定義了基于請(qǐng)求/響應(yīng)的診斷過程及各項(xiàng)診斷服務(wù)。做為待診斷ECU節(jié)點(diǎn)，K線協(xié)議驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)的主要功能包括：

　　1、診斷報(bào)文的封裝和發(fā)送、接收和解析，根據(jù)報(bào)文格式填充/提取SID和數(shù)據(jù);

　　2、通過初始化過程建立與診斷儀之間的診斷通信;

　　3、保持正確的幀間定時(shí)、字節(jié)間定時(shí)，檢測(cè)診斷儀報(bào)文的定時(shí)錯(cuò)誤及其它通信錯(cuò)誤;

　　4、根據(jù)診斷儀的診斷請(qǐng)求和ECU當(dāng)前狀態(tài)返回相應(yīng)的診斷響應(yīng)，管理診斷會(huì)話。