1 前语
在轿车故障确诊范畴，针对确诊设备和轿车ECU之间的数据交换，各大轿车公司简直都制订了相关的标准和协议。其间，欧洲轿车范畴广泛运用的一种车载确诊协议标准是KWP2000（Keyword Protocol 2000），该协议完结了一套完好的车载确诊服务，而且满意E-OBD（European On Board Diagnose）标准。KWP2000开端是根据K线的确诊协议，因为K线物理层和数据链路层在网络办理和通讯速率上的局限性，使得K线无法满意日趋杂乱的车载确诊网络的需求。而CAN网络（Controller Area Network）因为其非破坏性的网络裁定机制、较高的通讯速率（可达1M bps）和灵敏牢靠的通讯方法，在车载网络范畴广受喜爱，越来越多的轿车制造商把CAN总线使用于轿车操控、确诊和通讯。近年来欧洲轿车范畴广泛选用了根据CAN总线的KWP2000，即ISO 15765协议，而根据K线的KWP2000物理层和数据链路层协议将逐渐被筛选。
在网络协议开发和测验使用方面，美国MathWorks公司和德国Vector公司供给了功用强大的开发和测验东西，可别离用于协议栈源码的开发和ECU测验。
2 根据K线的KWP2000协议
根据K线的KWP2000协议标准首要包括ISO/WD 14230-1～14230-4，各部分协议与OSI模型的对应联系如表1所示。
表1 KWP2000协议与OIS模型的对应联系
ISO 14230-1规则了KWP2000协议的物理层标准（K线、L线），它在ISO 9141-2的基础上把数据交换体系扩展到了24V电压体系。ISO 14230-2规则了KWP2000的数据链路层协议，包括报文结构、初始化进程、通讯衔接办理、守时参数和过错处理等内容。K线的报文包括报文头、数据域和校验和三部分，其间报文头包括格局字节、方针地址（可选）、源地址（可选）和附加长度信息（可选），如表2所示。
表2 根据K线的KWP2000报文结构[3]
1）可选字节，取决于格局字节Fmt的A1A0位
2）服务标识符（Service ID），数据域的第1个字节
在开端确诊服务之前，确诊设备有必要对ECU进行初始化，经过ECU的呼应获取ECU的源地址、通讯波特率、支撑的报文头格局、守时参数等信息。ECU所支撑的报文头和守时参数信息包括在ECU回来的“关键字（Key Word）”中（这也是协议命名的由来）。关键字由两个字节构成，如图1所示，关键字的低字节中各位的意义如表3所示。
图1 关键字格局[3]
表3 关键字低字节中各位的意义[3]
*) 只允许TP0,TP1 = 0,1 或许1,0
确诊设备能够选用两种方法对ECU进行初始化——5Baud初始化和快速初始化，关于这两种初始化的时序在数据链路层协议[3]中均有明确规则。完结初始化进程后，确诊设备和ECU方可进行使用层的确诊服务和呼应。ISO 14230-3规则了使用层的服务标准，包括确诊办理功用组、数据传输功用组、确诊信息传输功用组、输入/输出操控功用组、长途发动ECU例程功用组、数据上载/下载功用组和扩展功用组。在确诊服务恳求/呼应进程中，确诊设备和ECU有必要遵从图2所示的时序和相关守时参数。关于初始化和确诊服务进程中呈现的各种守时过错，在数据链路层和使用层协议里边都有相应的处理标准，确诊设备及ECU的使用程序都有必要严格遵守。
图2 K线确诊服务时序图[3]
3 根据CAN总线的KWP2000协议
根据CAN总线的KWP2000协议实际上指的便是ISO/WD 15765-1～15765-4，该协议把KWP2000使用层的确诊服务移植到CAN总线上。数据链路层选用了ISO 11898-1协议，该协议是对CAN2.0B协议的进一步标准化和标准化；使用层选用了ISO 15765-3协议，该协议彻底兼容根据K线的使用层协议14230-3，并加入了CAN总线确诊功用组；网络层则选用ISO 15765-2协议，规则了网络层协议数据单元（N_PDU，如表4所示）与底层CAN数据帧、以及上层KWP2000服务之间的映射联系，而且为长报文的多包数据传输进程供给了同步操控、次序操控、流操控和过错康复功用。
表4 网络层协议数据单元（N_PDU）格局[7]
1) 地址信息：包括源地址（SA）、方针地址（TA）、方针地址格局（TA_Type）和长途地址（RA）
2) 协议操控信息：包括四种帧格局，见表5
3) 数据域：KWP2000服务标识符（Service ID） + 服务参数
使用层协议规则了四种服务数据结构，
图3 根据CAN总线的KWP2000确诊服务流程图
从上面的服务流程能够看出，根据CAN总线的KWP2000协议支撑多包数据传输，而且多包数据的办理和安排是在网络层完结的，使用层不用关怀数据的打包和解包进程。为完结这一功用，网络层界说了四种PDU（以PCI类型进行区别，如表5所示）：
单帧（Single Frame，SF） － 数据域及PCI可在一个CAN数据帧中包容时，服务报文以单帧CAN报文进行发送。
榜首帧（First Frame，FF） － 数据域及PCI不能在一个CAN数据帧中包容时，服务报文以多帧CAN报文进行发送，其间榜首帧（FF）除传送数据外，还包括了多包数据的长度信息。
接连帧（Consecutive Frame，CF） － 多包数据中除榜首帧外的接连数据帧，除传送数据外，还包括了多包数据的包序号。
