基于CCP协议的测量标定系统研究与实现

【摘要】：随着汽车电控技术的发展,传统的标定方法已经无法满足电控单元中繁多的参数标定的需求。为了便于对参数标定的管理,标定系统随之诞生,并在使用过程中不断地向标准化、通用化发展。标定系统的主要功能有采集及解析显示ECU中的数据、通过可视化的标定系统界面修改ECU中的数据、离线数据分析、ECU在线程序版本更新等。功能完善且灵活方便的标定系统对整个汽车ECU控制系统的开发起到事半功倍的效果。本文基于CAN标定协议(CAN Calibration Protocol,CCP),设计开发了一套具通用性的可视化标定系统,系统调试过程中采用NXP的MC9S12P128作为目标ECU。本文的主要研究工作如下:(1)研究分析了国内外标定系统的基本功能,并在研究了CAN总线协议和CCP协议的基础上,结合实际项目需求,对系统进行了详细的功能需求分析,构建了系统的软硬件设计方案及针对整个标定系统的异常处理方案。(2)根据硬件需求分析结果,对下位机硬件电路进行分模块实现,包括负责核心控制的微控制单元(Micro Controller Unit,MCU)模块、电源模块、背景调试模式(Background Debugging Mode,BDM)接口模块和CAN总线收发模块。硬件电路设计使用EDA工具平台Altium完成。(3)标定系统软件实现包括ECU端软件实现和PC端软件实现。ECU端主要实现CAN驱动、CCP驱动、FLASH驱动,本文利用嵌入式应用开发软件CodeWarrior编写完成。PC端软件不仅需实现CAN驱动、CCP驱动,还需实现工程管理、连接初始化、测量、标定、ECU在线版本升级及测量标定数据管理等功能,上位机应用程序开发在VS2010平台实现,并采用了微软基础类库MFC。(4)借鉴java语言中的异常处理思想,为系统设计了一套异常处理方案,并实现了一个异常处理类,用于集中处理系统在运行过程中产生的异常,以保证系统的健壮性。(5)利用搭载MC9S12P128芯片的下位机、USB-CAN通信卡Kvaser Leaf Light HS和PC端标定软件搭建实验测试环境,对系统的测量标定及其他附加功能进行测试。测试结果表明本文设计的测量标定系统各个功能均正确、可靠,异常处理类能正确地处理系统异常,满足了项目的实际需求。