一種實用的K線診斷協議驅動器設計

　　引言

　　隨著汽車電子控制單元功能的增加及升級換代的需要，診斷功能已經成為電子控制單元(ECU)不可或缺的重要組成部分，因此，深入研究診斷協議及其實現非常必要。基于K線的ISO14230和基于控制器局域網絡(CAN)總線的ISO15765是業內廣泛采用的兩種診斷標準，K線是ISO9141定義的診斷通信總線，ISO14230在ISO9141的基礎上將K線電壓擴展到24 V，并擴展了診斷服務。相比較于CAN總線，K線診斷既能滿足要求，又能節約成本，在國產車上得到大規模應用。不同于CAN總線有專門的協議驅動器，用戶直接進行應用程序的編寫而不用管理底層的通信，K線沒有專門的協議驅動器，一般要在串行通信接口(SCI)模塊的基礎上用軟件實現其底層通信管理，筆者為某國產車設計了一款帶K線診斷功能的車身控制模塊，結合ISO14230規范，首先分析K線診斷協議驅動器的功能，然后介紹協議驅動器的關鍵設計技術，最后用CANoe進行測試。

　　協議驅動器功能

　　ISO14230-1定義了K線物理層協議，ISO14230-2定義了數據鏈路層協議，ISO14230-3定義了應用層協議，其與開放式通信系統互聯參考模型(OSI模型) 對應關系如表1所示。

　　物理層定義了邏輯位與物理電平的對應關系，同時定義了信號位的上升時間和下降時間，數據鏈路層協議定義了K線數據格式、診斷報文格式、定時參數及通信錯誤判定及處理機制，應用層協議定義了基于請求/響應的診斷過程及各項診斷服務。做為待診斷ECU節點，K線協議驅動器實現的主要功能包括：

　　1、診斷報文的封裝和發送、接收和解析，根據報文格式填充/提取SID和數據;

　　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、字節間定時，檢測診斷儀報文的定時錯誤及其它通信錯誤;

　　4、根據診斷儀的診斷請求和ECU當前狀態返回相應的診斷響應，管理診斷會話。