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。

目录

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第 1 章 绪论

1.1 课题来源

1.2 课题研究背景与意义

1.3 国内外研究现状

1.4 主要研究内容及论文章节安排

第 2 章 标定系统需求分析与方案设计

2.1 标定系统研究基础

2.2 标定系统需求分析

2.3 标定系统方案设计

2.4 本章小结

第 3 章 标定系统硬件设计

3.1 系统ECU端硬件设计

3.2 本章小结

第 4 章 标定系统软件设计

4.1 ECU端软件设计

4.2 PC端软件设计

4.3 本章小结

第 5 章 标定系统异常处理机制设计

5.1 ECU端异常处理

5.2 PC端软件异常处理

第 6 章 标定系统测试与分析

6.1 测试环境

6.2 功能测试

6.3 本章小结

第 7 章 总结与展望

7.1 研究工作总结

7.2 展望

致谢

参考文献

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