測(cè)量和標(biāo)定系統(tǒng)中的一些標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議

測(cè)量和標(biāo)定系統(tǒng)中的一些標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議1ASAM-MCD介紹ASAM-MCD標(biāo)準(zhǔn)是自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)定義的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系，用于標(biāo)準(zhǔn)化汽車ECU和測(cè)量(Measurement)、標(biāo)定(Calibration)、故障診斷(Diagnostic)等工具的接口。最初由Audi、BMW、Mercedes-Benz、Volkswagen等歐洲汽車公司成立的標(biāo)準(zhǔn)化組織ASAP(StandardizationofApplicationCalibrationSystemsTaskForce)發(fā)展而來(lái)，該組織在1996年6月首次發(fā)布了實(shí)際應(yīng)用2.0版，雖歷史不是很久遠(yuǎn)，但由于該系統(tǒng)在電控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方面的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，因此已逐漸為世界各大汽車公司所采用。這里要介紹的幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都來(lái)自這個(gè)體系。ClientApplicationClientApplicationinthepast:ASAM

MCD-2MC

(ASAP2)ISO9141,ISO14229.ISO14230,1SO15765inthepast:ASAM

MCD-2MC

(ASAP2)ISO9141,ISO14229.ISO14230,1SO15765ASAM

MCD-1MC

(CCP,XCP)2測(cè)量和標(biāo)定系統(tǒng)架構(gòu)通常，一個(gè)測(cè)量與標(biāo)定系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)支撐：ECU1ECU2ECU1Remote-interface(automationsystem,e.g.testbench) \. ASAM-MCD-3MCASAM-MCD-1aASAM-MCD-2MCASAM-MCD-1bECU1ECU2ECU1Remote-interface(automationsystem,e.g.testbench) \. ASAM-MCD-3MCASAM-MCD-1aASAM-MCD-2MCASAM-MCD-1bDeviceDeviceDescriptionfileHWHWECU2ASAM-MCD-1/ASAP1它提供與ECU通信的直接接口。它又可以分為2層：ASAM-MCD-1a和ASAM-MCD-1b。ASAM-MCD-1a這個(gè)是一個(gè)系列，包括CCP,XCP,KW2000等等。它是與ECU直接的接口，在CAN線〔或者其他物理層〕的硬件層上通過(guò)CCP〔或者其他標(biāo)定協(xié)議，如XCP，KW2000等〕協(xié)議與ECU進(jìn)行通信。ASAM-MCD-1bPC機(jī)上的標(biāo)定程序和標(biāo)定設(shè)備硬件之間的軟件驅(qū)動(dòng)接口。ASAM-MCD-2MC/ASAP2這個(gè)是一個(gè)文件格式標(biāo)準(zhǔn)，即A2L文件格式。A2L文件描述ECU中的標(biāo)定變量，測(cè)量信號(hào)和用來(lái)參數(shù)化標(biāo)定接口的一些附加信息〔如變量地址，轉(zhuǎn)換規(guī)則等等〕?？梢园凑誂SAM-MCD-2MC標(biāo)準(zhǔn)來(lái)導(dǎo)入解碼A2L文件。A2L文件僅包含地址信息和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而具體的標(biāo)定數(shù)據(jù)值存儲(chǔ)在hex文件〔或者s19〕中。ASAM-MCD-3MC/ASAP3這個(gè)是標(biāo)定系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制通信協(xié)議，它工作在以太網(wǎng)或者RS-232串口通信之上，主要用于遠(yuǎn)程臺(tái)架自動(dòng)化測(cè)試與標(biāo)定。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試與標(biāo)定，臺(tái)架電腦上的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)作為客戶端，與ECU直接通訊的電腦上的標(biāo)定系統(tǒng)作為服務(wù)器端，客戶端電腦通過(guò)接口發(fā)送命令消息。服務(wù)器接收命令并執(zhí)行。當(dāng)客戶端請(qǐng)求一個(gè)測(cè)量信號(hào)時(shí)，服務(wù)器段將進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取，然后轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端。MDF文件在測(cè)量與標(biāo)定系統(tǒng)中，還有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)asam_common_mdf,它是MDF[measuredataformat〕測(cè)量文件的格式，定義了測(cè)量信號(hào)數(shù)據(jù)在文件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換規(guī)則和一些附加信息。統(tǒng)一的測(cè)量文件格式能夠方便不同的數(shù)據(jù)分析軟件系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。3ASAM-MCD-1/ASAP1ECU的直接接口測(cè)量和標(biāo)定系統(tǒng)與ECU的連接可以使并行的也可以是串行的。我們常用的ETK為并行連接，即ETK與ECU之間通過(guò)數(shù)據(jù)總線，地址總線并行連接，可想而知，其通信傳輸速度非?？?。ECU也可通過(guò)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)串行接口來(lái)與測(cè)量標(biāo)定系統(tǒng)通信，由于處理器無(wú)法直接獲取存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)、地址信息，所以這個(gè)通信需要按照一定的協(xié)議才能進(jìn)行。比方，診斷接口K-Line使用KWP2000或者M(jìn)cMess作為通訊協(xié)議；CAN接口使用CCP作為通訊協(xié)議;通過(guò)以太網(wǎng)或者USB通訊可使用XCP〔擴(kuò)展標(biāo)定協(xié)議〕。如圖中所示，ASAM-MCD-1a僅僅是ECU串口通信協(xié)議之一，它包含CCP，XCP等等〔McMess，KWP2000主要用于診斷，有相應(yīng)的ISO標(biāo)準(zhǔn)〕。這里，CCP為基于CAN的標(biāo)定協(xié)議，XCP為擴(kuò)展標(biāo)定協(xié)議，它相對(duì)于CCP而言，其巨大的優(yōu)勢(shì)就是它獨(dú)立于物理傳輸層。XCP可在不同的傳輸層實(shí)現(xiàn)相同的協(xié)議層，獨(dú)立于所使用的網(wǎng)絡(luò)類型而工作。

4ASAM-MCD-2MC/ASAP2A2L文件包含描述ECU內(nèi)部數(shù)據(jù)和通訊的信息。例如可調(diào)對(duì)象〔標(biāo)定參數(shù)〕、測(cè)量對(duì)象以及ECU通訊接口信息。這些描述信息可以分為2類，一類是用來(lái)描述控制邏輯相關(guān)的，包括可標(biāo)定參數(shù)和測(cè)量對(duì)象。另一部分用于描述通訊信息。對(duì)于通訊信息，由于ECU通訊方式可以有多種類型，這些通訊方式各不一樣，并且與硬件強(qiáng)相關(guān)，因此需要的信息也不一樣。這樣就可以把通訊信息分成2部分，一部分為描述通訊信息的格式，或者叫做接口描述格式；部分為接口描述數(shù)據(jù)。其中接口描述格式用一種叫做AML的語(yǔ)言來(lái)定義。ControldescriptiondataDescriptionofinterface_specificParameters(inAML)AML的定義起到協(xié)調(diào)ECU的開(kāi)發(fā)者和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)者的作用。ECU的開(kāi)發(fā)者考慮到以后ECU要與某些硬件通訊，各硬件需要的通訊信息各不相同，所以先在ControldescriptiondataDescriptionofinterface_specificParameters(inAML)AML的定義起到協(xié)調(diào)ECU的開(kāi)發(fā)者和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)者的作用。ECU的開(kāi)發(fā)者考慮到以后ECU要與某些硬件通訊，各硬件需要的通訊信息各不相同，所以先在A2L的AML塊中定義好所有的硬件通訊信息的格式，再把具體的信息存在一塊兒，這樣便于驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)者去查找自己所需的信息某個(gè)驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)者需要與ECU通訊的信息，首先在A2L中的AML塊中找到自己需要的信息存儲(chǔ)格式，根據(jù)此格式去A2L中具體的測(cè)量或標(biāo)定塊中找到描述自己通訊所需的信息。ApplicationsystemCoordinationASAP1b——DriverDriverReadinofdescriptiondataA2L文件例子以一個(gè)A2L文件為例，我們的c60741al00.a2l，從中抽取一部分:/beginCHARACTERISTIC/*/beginCHARACTERISTIC/*這個(gè)是一個(gè)標(biāo)定參數(shù)的開(kāi)頭*/VSSCD_ImpPerDist_C /*名稱，此參數(shù)為車速距離因子*/"distancefactor,VSSimpulsesperdistance"/*詳細(xì)描述*/VALUE /*參數(shù)類型，值，曲線，脈譜等*/0x1E7c5c /*在ECU中的存儲(chǔ)地址*/

Kw_Wu3217.000000000000000VSS_DistFac3.000000000000000020.000000000000000FORMAT"%20.17"/*所屬模塊*//*精度*//*轉(zhuǎn)換規(guī)則*//*/*所屬模塊*//*精度*//*轉(zhuǎn)換規(guī)則*//*合理下限，超過(guò)會(huì)警告*//*合理上限，超過(guò)會(huì)警告*//*顯示格式*//beginIF_DATAASAP1B_CCPDP_BLOB0x000x1E7C5C0x4/endIF_DATA/beginIF_DATAETKDP_BLOB0x1E7C5C0x4/endIF_DATA/beginIF_DATAASAP1B_KWP2000DP_BLOB0x1E7C5C0x4/endIF_DATA/beginIF_DATAASAP1B_MCMESSDP_BLOB0x1E7C5C0x4/endIF_DATA/*浮點(diǎn)上下限，超過(guò)會(huì)溢出*//*CCP通訊需要的信息*//*|這些信息的格式在AMLI*//*|塊中的CCP結(jié)夠中已經(jīng)門(mén)/*|定義好 |*//*ETK通訊需要的信息*//*KWP2000通訊需要的信息*//*McMess通訊需要的信息*//endCHARACTERISTIC/*這個(gè)是此標(biāo)定參數(shù)描述的結(jié)束*/5ASAM-MCD-3MC/ASAP3這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)主要是用來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程臺(tái)架自動(dòng)化測(cè)試與標(biāo)定。在自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)AuSy〔AutomationSystem〕和測(cè)量標(biāo)定系統(tǒng)MC〔MeasurementCalibration〕之間的通信可以是以太網(wǎng)，也可以是串口通信。

PCASAMCD3MCAuSy和MC之間消息的傳遞AuSy和MC之間的命令消息模式是建立在ASAM-3MCD協(xié)議上的，此協(xié)議規(guī)定消息的一般格式為：AuSy發(fā)給MC的消息格式：LengthCodeDataChecksumMC發(fā)給AuSy的消息格式:LengthCodeStatusDataChecksumLength字段是本消息的長(zhǎng)度，便于設(shè)計(jì)軟件時(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的讀取。Code是命令代碼，不同的代碼對(duì)應(yīng)著不同的命令操作要求。比方：下表節(jié)選自ASAM-MCD3支持的命令列表命令名稱解釋codecode/hexInit初始化20002hGetParamter獲取標(biāo)定參數(shù)14000EhSetFormat設(shè)置標(biāo)定參數(shù)15000FhResetDevice設(shè)備復(fù)位170011hActivateRecorder記錄數(shù)據(jù)43002BhSaveRecorderFile存儲(chǔ)記錄文件47002FhStatus字段是MC系統(tǒng)的狀態(tài)，這個(gè)字段是MC發(fā)向AuSy的消息特有的字段。MC系統(tǒng)在執(zhí)行AuSy發(fā)過(guò)來(lái)的命令的時(shí)候，可能會(huì)出錯(cuò)〔就像我們手工操作軟件也可能出錯(cuò)一樣〕，這樣它就需要通過(guò)Status字段來(lái)把當(dāng)前的狀態(tài)發(fā)送給AuSy。

Data字段是數(shù)據(jù)，就是相應(yīng)的命令操作所需要附加的信息。比方，AuSy發(fā)送命令給MC讓它從新選擇hex文件，那么這個(gè)文件名就是這個(gè)操作所需的信息，它就會(huì)包含在data字段發(fā)送給MC。Checksum是校驗(yàn)和，用于校驗(yàn)，防止網(wǎng)絡(luò)通訊出錯(cuò)。有的時(shí)候〔盡管概率很小〕網(wǎng)絡(luò)傳輸會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，這時(shí)候，通過(guò)校驗(yàn)和就能夠直到是否錯(cuò)誤了，如果出錯(cuò)了就能及時(shí)報(bào)告。消息傳遞例子首先，AuSy向MC發(fā)送一個(gè)命令，比方INIT1代碼為2〕。然后，MC接收到命令代碼之后，發(fā)送一個(gè)收到確認(rèn)給AuSy。隨后MC進(jìn)行一些初始化操作，完成以后再發(fā)送一個(gè)回應(yīng)給AuSy。在INCA系統(tǒng)中，也提供了ASAM-MCD3的接口。圖中是自制的測(cè)試程序和INCAASAM-MCD3進(jìn)行通訊的例子。FieBitQ5nriecuona5AM-3MCStop!Extras出口口|色善FieBitQ5nriecuona5AM-3MCStop!Extras出口口|色善組十-劇5AMMCD3MC41NEA20103E511:054?JS3945則特M?h->Commaidicceked2D10-3-2S11：0ft47^02961Camni^d2INIT2010-3-2511;Q&47..412153Answefloicornaixl2:INITStatus:Oh->Subgss2010-3E5H:0&5J.2E391ES則特MMhyCommandlecewed20103-2511:0054.233^0匚口EEmdSlIDENTIFYYcnianV21AuSyN-arne.fi七2010-32511:0&&4.2E8577AaswetIoiccfrmrKl2QIDENTIFYStatus:Dh->SuccessVershn:V21NamtMCS:INCAV540A5AP3FiEdeIVbne2.1看息功意送酒息：aDQ6DO02OQ0fl時(shí)洎點(diǎn)：|0口|0W|U|RR|AAIB4蒯;泊席加口版KHKHIDOIMI總：D00E0014a2D10D03595g43DD9E7F自:|0口|14|U|AA|AA|C6^|0嚇dpapQ|DQ|D11口叩6四匪防內(nèi)網(wǎng)明鄴E6ASAM-COMMON-MDF統(tǒng)一格式的測(cè)量數(shù)據(jù)文件MDF文件方便不同的軟件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。比方在INCA系統(tǒng)中，可以用MDA〔MeasureDataAnalyzer〕來(lái)可視化顯示MDF文件，當(dāng)需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，可能有些時(shí)候MDA并不能勝任〔盡管MDA自身的數(shù)據(jù)分析能力很強(qiáng)〕，這時(shí)候可以將它導(dǎo)入到支持MDF文件格式的數(shù)據(jù)分析軟件中去〔如Origin，Matlab等等〕，或者手工編程去完成計(jì)算任務(wù)。MDF文件格式

MDF文件是按照樹(shù)形結(jié)構(gòu)分塊進(jìn)行存儲(chǔ)的。我們可以使用Vector公司的一