1、測量和標(biāo)定系統(tǒng)中的一些標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議1 ASAM-MCD介紹ASAM-MCD標(biāo)準(zhǔn)是自動測量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會定義的一個標(biāo)準(zhǔn)體系，用于標(biāo)準(zhǔn)化汽車ECU和測量(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(Standardization of Application Calibration Systems Task Force)發(fā)展而來，該組織在1996 年6月首次發(fā)布了實際應(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)開發(fā)方面的強

2、大優(yōu)勢，因此已逐漸為世界各大汽車公司所采用。這里要介紹的幾個標(biāo)準(zhǔn)都來自這個體系。2 測量和標(biāo)定系統(tǒng)架構(gòu)通常，一個測量與標(biāo)定系統(tǒng)主要由以下幾個標(biāo)準(zhǔn)支撐：ASAM-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這個是一個系列，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機上的標(biāo)定程序和標(biāo)定設(shè)備硬件之間的軟件驅(qū)動接口。ASAM-MCD-2MC/ASA

3、P2 這個是一個文件格式標(biāo)準(zhǔn)，即A2L文件格式。A2L文件描述ECU中的標(biāo)定變量，測量信號和用來參數(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)值存儲在hex文件（或者s19）中。ASAM-MCD-3MC /ASAP3這個是標(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)程臺架自動化測試與標(biāo)定。為了實現(xiàn)自動化測試與標(biāo)定，臺架計算機上的自動化測試系統(tǒng)作為客戶端，與ECU直接通訊的計算機上的標(biāo)定系統(tǒng)作為服務(wù)器端，客戶端計算機通過接口發(fā)送命令消息。服

4、務(wù)器接收命令并執(zhí)行。當(dāng)客戶端請求一個測量信號時，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文件在測量與標(biāo)定系統(tǒng)中，還有一個標(biāo)準(zhǔn)asam_common_mdf，它是MDF（measure data format）測量文件的格式，定義了測量信號數(shù)據(jù)在文件中存儲的數(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。3 ASAM-MCD-1/ASAP1ECU的直接接口測量和標(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?？臁CU也可通過通

5、過標(biāo)準(zhǔn)串行接口來與測量標(biāo)定系統(tǒng)通信，由于處理器無法直接獲取存儲器的數(shù)據(jù)、地址信息，所以這個通信需要按照一定的協(xié)議才能進(jìn)行。比如，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；通過以太網(wǎng)或者USB通訊可使用XCP（擴展標(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為擴展標(biāo)定協(xié)議，它相對于CCP而言，其巨大的優(yōu)勢就是它獨立于物理傳輸層。XCP可在不同的傳輸層實現(xiàn)相同的協(xié)議層，獨立于

6、所使用的網(wǎng)絡(luò)類型而工作。4 ASAM-MCD-2MC/ASAP2 A2L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)對象（標(biāo)定參數(shù)）、測量對象以及ECU通訊接口信息。這些描述信息可以分為2類，一類是用來描述控制邏輯相關(guān)的，包括可標(biāo)定參數(shù)和測量對象。另一部分用于描述通訊信息。對于通訊信息，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；一部分為接口描述數(shù)據(jù)。其中接口描述格式用一種叫做AML的語言來定義。AML的定義起到協(xié)調(diào)ECU的開發(fā)者和設(shè)備驅(qū)動程序的開發(fā)者的作

7、用。ECU的開發(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)動開發(fā)者去查找自己所需的信息某個驅(qū)動程序的開發(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格式，根據(jù)此格式去A2L中具體的測量或標(biāo)定塊中找到描述自己通訊所需的信息。A2L文件例子以一個A2L文件為例，我們的c60741al00.a2l，從中抽取一部分：/begin CHARACTERISTIC/*這個是一個標(biāo)定參數(shù)的開頭*/ VSSCD_ImpPerDist_C/*名稱，此參數(shù)為車速距離因子

8、*/ distance factor, VSS impulses per distance/*詳細(xì)描述*/ VALUE/*參數(shù)類型，值，曲線，脈譜等*/ 0x1E7C5C/*在ECU中的存儲地址*/ Kw_Wu32/*所屬模塊*/ 17.000000000000000/*精度*/ VSS_DistFac/*轉(zhuǎn)換規(guī)則*/ 3.0000000000000000/*合理下限，超過會警告*/ 20.000000000000000/*合理上限，超過會警告*/ FORMAT %20.17/*顯示格式*/ /*浮點上下限，超過會溢出*/ /begin IF_DATA ASAP1B_CCP/*CCP通訊需要的

9、信息*/ DP_BLOB 0x00/*|這些信息的格式在AML |* / 0x1E7C5C/*|塊中的CCP結(jié)夠中已經(jīng)|*/ 0x4/*|定義好 |*/ /end IF_DATA /begin IF_DATA ETK /*ETK通訊需要的信息*/ DP_BLOB 0x1E7C5C 0x4 /end IF_DATA /begin IF_DATA ASAP1B_KWP2000/*KWP2000通訊需要的信息*/ DP_BLOB 0x1E7C5C 0x4 /end IF_DATA /begin IF_DATA ASAP1B_MCMESS/* McMess通訊需要的信息*/ DP_BLOB 0x1E7

10、C5C 0x4 /end IF_DATA /end CHARACTERISTIC/*這個是此標(biāo)定參數(shù)描述的結(jié)束*/5 ASAM-MCD-3MC/ASAP3這個標(biāo)準(zhǔn)主要是用來進(jìn)行遠(yuǎn)程臺架自動化測試與標(biāo)定。在自動化測試系統(tǒng)AuSy（Automation System）和測量標(biāo)定系統(tǒng)MC（Measurement Calibration）之間的通信可以是以太網(wǎng)，也可以是串口通信。AuSy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：1 AuSy發(fā)給MC的消息格式：LengthCodeDataChecksum2 MC發(fā)給AuSy的消息

11、格式：LengthCodeStatusDataChecksumLength字段是本消息的長度，便于設(shè)計軟件時網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的讀取。Code是命令代碼，不同的代碼對應(yīng)著不同的命令操作要求。比如： 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20002 hGet Paramter獲取標(biāo)定參數(shù)14000E hSet Format設(shè)置標(biāo)定參數(shù)15000F hReset Device設(shè)備復(fù)位170011 hActivate Recorder記錄數(shù)據(jù)43002B hSave Recorder File存儲記錄文件47002F hStatus字段是MC系統(tǒng)的狀態(tài)，這

12、個字段是MC發(fā)向AuSy的消息特有的字段。MC系統(tǒng)在執(zhí)行AuSy發(fā)過來的命令的時候，可能會出錯（就像我們手工操作軟件也可能出錯一樣），這樣它就需要通過Status字段來把當(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。比如，AuSy發(fā)送命令給MC讓它從新選擇hex文件，那么這個文件名就是這個操作所需的信息，它就會包含在data字段發(fā)送給MC。Checksum是校驗和，用于校驗，防止網(wǎng)絡(luò)通訊出錯。有的時候（盡管概率很?。┚W(wǎng)絡(luò)傳輸會發(fā)生錯誤，這時候，通過校驗和就能夠直到是否錯誤了，如果出錯了就能及時報告。消息傳遞例子首先，AuSy向MC發(fā)送一個命令，比如INIT（

13、代碼為2）。然后，MC接收到命令代碼之后，發(fā)送一個收到確認(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。圖中是自制的測試程序和INCA ASAM-MCD3進(jìn)行通訊的例子。6 ASAM-COMMON-MDF統(tǒng)一格式的測量數(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。比如在INCA系統(tǒng)中，可以用MDA（Measure Data Analyzer）來可視化顯示MDF文件，當(dāng)需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行計算的時候，可能有些時候MDA并不能勝任（盡管MDA自身的數(shù)據(jù)分析能力很強），這時候可以將它導(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算任務(wù)。MDF文件格式MDF文件是按照樹形結(jié)構(gòu)分塊進(jìn)行存儲的。我們可以使用Vector公司的一個免費工具M(jìn)DF Validator來學(xué)習(xí)MDF格式（不過當(dāng)前它僅支持到3.3版的標(biāo)準(zhǔn)，而最新標(biāo)準(zhǔn)已是4.0）。用MDF Validator載入