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)絡模塊設置為kwp2000.dll即可進行CAN總線的KWP2000服務測試。kwp2000.dll中包含15765應用層協(xié)議中規(guī)定的服務請求、服務指示、服務響應和服務確認接口函數(shù)，用戶調用這些函數(shù)即可完成Tester端和ECU端的KWP2000診斷服務。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)設置。需要注意的是，kwp2000.dll目前只提供了部分KWP2000服務的接口函數(shù)，如果用戶需要進行其它的KWP2000服務測試，必須根據(jù)KWP2000應用層協(xié)議構造服務報文數(shù)據(jù)，然后調用該模塊中的 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)絡和K線之間的報文轉發(fā)。此時CANoe使用計算機的串口，并通過一個串口/K線轉換器與實際的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)議的分層結構使得KWP2000診斷服務并不依賴于某種特定的網(wǎng)絡介質，其應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?；?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/CAN總線">CAN總線的KWP2000順應了目前車載網(wǎng)絡發(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和相關硬件板卡是一個功能強大的應用開發(fā)平臺，可針對基于K線和CAN總線的KWP2000進行 ECU和診斷設備的上層協(xié)議開發(fā)、測試及仿真。