基于XCP協(xié)議的ECU測量系統(tǒng)設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計(論文)畢業(yè)設(shè)計(論文)--#-二、英文翻譯標(biāo)定和測量應(yīng)用的焦點一一XCP現(xiàn)代汽車系統(tǒng)中加入了越來越多的安全舒適性電控功能。雖然ECU的數(shù)量得到了控制，但是這就意味著要增加單個設(shè)備的復(fù)雜度來補償功能的增長。XCP通信協(xié)議為這些分布式系統(tǒng)開發(fā)過程的合理化做出了重要的貢獻，其主要任務(wù)包括實時地測量和標(biāo)定ECU內(nèi)部變量。該協(xié)議繼承了CCP,它的一個巨大優(yōu)勢就是與物理傳輸層無關(guān)。在當(dāng)前,汽車控制模塊中的變量數(shù)目超過1萬的情況已經(jīng)不足為奇了！在車輛的控制中有眾多的動態(tài)過程需要控制,而ECU標(biāo)定的主要任務(wù)就是優(yōu)化這些控制算法。例如針對PID控制器，標(biāo)定其比例、積分和微分環(huán)節(jié)時可能產(chǎn)生不計其數(shù)的變化版本。因此,就需要尋找到一個在穩(wěn)定性、速度和動態(tài)特性方面足夠好的結(jié)合點。這些可以通過實時讀取和更改變量來實現(xiàn)。通用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與CCP一樣，“通用測量與標(biāo)定協(xié)議”(XCP)也是源于自動化和測量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(ASAM)[1],它在2003年被定為標(biāo)準(zhǔn)。其中的“X”代表可變的和可互換的傳輸層。XCP通過雙層協(xié)議將協(xié)議和傳輸層完全獨立開，它采用的是單主/多從結(jié)構(gòu)。根據(jù)正在討論的不同的傳輸層，XCP協(xié)議可能指的是XCP-on-Can、XCP-on-Ethernet、XCP-on-UART/SPI或XCP-on-LIN。XCP主設(shè)備可以和不同的XCP從設(shè)備同時通信。這些XCP從設(shè)備包括：ECU或ECU原型?測量和標(biāo)定硬件，如調(diào)試接口或內(nèi)存仿真器快速控制原型硬件HIL/SIL系統(tǒng)為了滿足作為針對大量不同應(yīng)用的通用的通信解決方案的挑戰(zhàn)，ASAM工作組強調(diào)了下列XCP設(shè)計準(zhǔn)則：最小的資源使用(包括ECU中的RAM、ROM和必需的運行時資源)，高效的通信，輕松實現(xiàn)XCP從設(shè)備，需要較少配置工作的即插即用性能，較少的參數(shù)，以及可伸縮性?？苫Q的傳輸層XCP可以在不同的傳輸層上實現(xiàn)同樣的協(xié)議層。這是一種通用的測量和標(biāo)定協(xié)議，可以獨立于所使用的網(wǎng)絡(luò)類型而工作。目前，ASAM已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)中定義的傳輸層包括：XCP-on-CAN，XCP-on-SXI（SPI,SCI）,XCP-on-Ethernet（TCP/IPandUDP/IP），XCP-on-USB和XCP-on-FlexRay。最后命名的版本（XCP-on-FlexRay）是協(xié)議家族中的最新成員，它早在2006年就產(chǎn)生了。XCP-on-FlexRay的一個特別的技術(shù)特征是動態(tài)帶寬控制。測量、標(biāo)定和診斷工具（MCD工具），比如CANape，可以識別可用帶寬并能夠非常高效地將其動態(tài)分配到當(dāng)前的應(yīng)用數(shù)據(jù)通信中。這樣XCP通信的可用帶寬就可以得到最理想的使用，并且不影響正常的FlexRay通信。正在為將來考慮的其它方案包括XCP-on-LIN；如果有充足的客戶需求，則也可能包括XCP-on-K-Line或XCP-on-MOST。由于支持廣泛的傳輸層，使得從開發(fā)階段的寬帶（比如Ethernet或USB）方案移植到批量生產(chǎn)階段的CAN接口方案變得十分簡單。一主多從概念測量和標(biāo)定系統(tǒng)承擔(dān)了XCP主設(shè)備的角色，ECU作為XCP從設(shè)備工作。主設(shè)備和從設(shè)備的通信是通過集成在其中的XCP驅(qū)動程序來實現(xiàn)的。對于每個從設(shè)備都有一個ECU描述文件；這些文件規(guī)定的信息包括：（符號）變量名及其地址范圍分配，數(shù)據(jù)的物理意義，使用的校驗方法。XCP主設(shè)備可以從A2L描述文件里讀取所需的全部信息。XCP通信使用“命令傳輸對象”（CTO）和“數(shù)據(jù)傳輸對象”（DTO）來區(qū)分（主從通信）。XCP主設(shè)備可以在總線上向ECU通過CTO發(fā)送命令。ECU會在執(zhí)行完請求的服務(wù)后以同樣的途徑進行應(yīng)答。CTO會提供：CMD（命令），RES（響應(yīng)）,ERR（錯誤）,E