用于汽车OBD读码卡模拟仿真开发的方法

摘要

本发明提供一种用于汽车OBD读码卡模拟仿真开发的方法，包括：步骤1，根据需要实现的测试功能需求确定OBD读码卡的功能布局，进一步确定该OBD读码卡的硬件组成；步骤2，提供一电脑，并根据OBD读码卡的功能布局，在电脑中对应OBD读码卡的各硬件模拟出与之相对应的模拟部件；步骤3，将与OBD读码卡的各硬件相对应的各模拟部件在电脑中进行组合，形成一个能够模拟运行的读码卡模拟仿真平台；步骤4，在读码卡模拟仿真平台上进行模拟开发，根据需要实现的测试功能需求编写编译代码以实现该测试功能；步骤5，将模拟部件中的编译代码替换为实际读码卡设备上运行的驱动代码，编译下载到上述OBD读码卡中与一汽车ECU进行通信实测。本发明全面模拟了一个读码卡模拟仿真平台，可以让代码开发人员在脱离实际读码卡设备的情况下进行读码卡开发，避免重复不断的代码下载与实测验证，提高了开发的效率。

说明书

技术领域

本发明涉及一种车载自动诊断系统(OBD：On-Board Diagnostics)读码卡的开发方法，尤其涉及一种OBD读码卡使用软件模拟仿真开发的实现方法。

背景技术

1994年美国汽车工程师协会(SAE)提出了第二代随车自诊断系统(OBD-II)的标准规范，OBD读码卡则是通过汽车诊断接口将汽车电子控制单元(ECU：Electronic Control Unit)中的数据读出，并将这些数据所代表的信息提展现给用户。OBD-II在汽车自诊断的软件协议、硬件接口、物理尺寸、故障码、及数据流定义等诸多方面都作了统一规定。但同时OBD-II协议通信类型也存在不同的物理连接，在应用上也可以让不同的汽车制造商拥有自定义的一些应用。随着OBD标准的不断发展与完善，其所涉及的数据内容越来越丰富，可以测试的系统也愈来愈多样，各种通信命令逻辑也愈来愈复杂。这些功能都要到汽车上连接诊断座来实测验证，但是如果我们在实际开发读码卡的程序过程中，每做一步都要将程序代码下载到读码卡设备中、然后再连接到汽车上去验证，这样做的话很耗时耗力，效率较低，而且每一辆汽车中的状态都不一样，因此在实际测试中，即便是测试几十到几百台车也无法将OBD读码卡的所有状态测试全。

传统的读码卡开发方法为：客户(或市场)提出概念需求，工程研发评估实施方案；然后绘制原理图、及PCB，结构外观设计，制作开发样板；再在开发样板上编写程序代码实现产品功能，不断地到汽车上验证各项功能；将工程样机送给客户(或市场)演示，客户(或市场)提出修改意见，反复修改验证，最终达成一致完成产品开发。从上述传统的读码卡开放方法可以看出，其仍然需要经过反复修改验证，不仅耗时耗力、效率较低，且其同样存在无法将OBD读码卡的所有状态测试全的弊端。因此，找到一种便捷、高效的读码卡开发方法就显得尤为必要。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于汽车OBD读码卡模拟仿真开发的方法，其全面模拟了一个读码卡模拟仿真平台，可以让代码开发人员在脱离实际读码卡设备的情况下进行读码卡开发，避免重复不断的代码下载与实测验证，提高了开发的效率。

为实现上述目的，本发明提供一种用于汽车OBD读码卡模拟仿真开发的方法，其包括如下步骤：

步骤1，根据需要实现的测试功能需求确定OBD读码卡的功能布局，进一步确定该OBD读码卡的硬件组成；

步骤2，提供一电脑，并根据OBD读码卡的功能布局，在电脑中对应OBD读码卡的各硬件模拟出与之相对应的模拟部件；

步骤3，将与OBD读码卡的各硬件相对应的各模拟部件在电脑中进行组合，形成一个能够模拟运行的读码卡模拟仿真平台；

步骤4，在读码卡模拟仿真平台上进行模拟开发，根据需要实现的测试功能需求编写编译代码以实现该测试功能；

步骤5，将模拟部件中的编译代码替换为实际读码卡设备上运行的驱动代码，编译下载到上述OBD读码卡中与一汽车ECU进行通信实测。

所述OBD读码卡的硬件组成内包括一主控MCU、分别与该主控MCU电性连接的存储器、按键、液晶显示屏、数个指示灯、及诊断通信接口。

所述主控MCU包括MCS51内核处理器、或ARM内核微处理器。

所述诊断通信接口为OBD-II诊断接头。

所述电脑中与OBD读码卡的各硬件相对应的模拟部件包括主机、硬盘文件、内存、键盘、显示器、及电脑应用程序，该主机模拟主控MCU进行模拟运算与逻辑控制，硬盘文件与内存模拟存储器进行模拟存储器的读写，键盘模拟按键进行模拟OBD读码卡的按键输入，显示器模拟液晶显示屏进行模拟用户界面显示，该显示器还模拟数个指示灯进行模拟状态指示，电脑应用程序模拟诊断通信接口进行模拟汽车ECU通信命令。

所述步骤5中，将模拟部件中的编译代码替换为实际读码卡设备上运行的驱动代码的过程中，替换的操作是通过在编译代码中使用宏条件编译实现的。

本发明的有益效果：本发明所提供的用于汽车OBD读码卡模拟仿真开发的方法，其全面模拟了一个读码卡模拟仿真平台，可以让代码开发人员在脱离实际读码卡设备的情况下进行读码卡开发，避免重复不断的代码下载与实测验证，提高了开发的效率；该读码卡模拟仿真平台还可以仿真出实测过程中没有碰到的情况，如各种极限值处理、大量故障码、及大量数据流处理等，保证产品在上市后用户碰到各种情况都能正常运行；该发明还可以通过读码卡模拟仿真平台的效果向客户(或市场)进行推广与演示，提前得到并处理他们的需求与更改意见，而不必等到制作出了工程样机后再给客户(或市场)进行功能、及需求等的验证，大大加速了整个产品的开发节奏。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。

附图中，

图1为本发明中用于汽车OBD读码卡模拟仿真开发的方法流程示意图；

图2为本发明中OBD读码卡的硬件组成一具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

如图1所示，本发明提供一种用于汽车OBD读码卡模拟仿真开发的方法，其包括如下步骤：

步骤1，根据需要实现的测试功能需求确定OBD读码卡的功能布局，进一步确定该OBD读码卡的硬件组成。在本发明中，首先根据客户(或市场)提出的待测试功能的需求评估方案，确定OBD读码卡的功能布局，规划其硬件基本组成。如图2所示，作为本发明中OBD读码卡的硬件组成的一种具体实施例，该OBD读码卡的硬件组成内包括一主控微控制单元(MCU：MicroControl Unit)10、分别与该主控MCU10电性连接的存储器20、按键30、液晶显示屏40、数个指示灯50、及诊断通信接口60。其中，主控MCU10用于控制整个OBD读码卡，其可以选用MCS51内核处理器、或ARM内核微处理器。存储器20用于存储故障码、字库等各种数据。按键30用于用户的各种输入和功能操作。液晶显示屏40用于显示各种功能操作、及运行结果等人机界面。数个指示灯50用于指示各种特定的信息，如是否有故障码等。诊断通信接口60用于与汽车ECU通信，该诊断通信接口60为一OBD-II诊断接头。

步骤2，提供一电脑，并根据OBD读码卡的功能布局，在电脑中对应OBD读码卡的各硬件模拟出与之相对应的模拟部件。该电脑可以为一个人电脑，其电脑中与OBD读码卡的各硬件相对应的模拟部件包括主机、硬盘文件、内存、键盘、显示器、及电脑应用程序。如下表1中所示：

表1

上表1为本发明中OBD读码卡的各硬件与电脑中模拟部件的相互对应关系图表，其中，该个人电脑的主机模拟主控MCU进行模拟运算与逻辑控制处理；硬盘文件与内存模拟存储器进行模拟存储器的读写；键盘的一部分模拟按键进行模拟OBD读码卡的按键输入；显示器的一部分模拟液晶显示屏进行模拟用户界面显示，即在个人电脑显示器上开辟一块与OBD读码卡的液晶显示屏一样解析度大小的区域来模拟各种人机界面显示结果；该显示器的一部分还可用于模拟数个指示灯进行模拟状态指示，其可以在个人电脑上显示不同颜色灯的图形来模拟OBD读码卡上各种不同的指示信息；电脑应用程序模拟诊断通信接口进行模拟汽车ECU通信命令，其可以模拟汽车ECU收发各种诊断通讯命令来模拟诊断通信接口。

步骤3，将与OBD读码卡的各硬件相对应的各模拟部件在电脑中进行组合，形成一个能够模拟运行的读码卡模拟仿真平台。通过对所述的各模拟部件进行组合，就搭建起一个OBD读码卡模拟仿真运行的平台，各种操作和通信命令的结果都可以在该平台上得到模拟运行。

步骤4，在读码卡模拟仿真平台上进行模拟开发，根据需要实现的测试功能需求编写编译代码以实现该测试功能。代码开发人员根据需要实现的测试功能需求在读码卡模拟仿真平台上进行模拟开发，由于本发明的方法可以让代码开发人员在脱离实际读码卡设备的情况下进行读码卡程序开发，避免重复不断的代码下载与实测验证，提高了开发的效率。

步骤5，将模拟部件中的编译代码替换为实际读码卡设备上运行的驱动代码，编译下载到上述OBD读码卡中与一汽车ECU进行通信实测。在该步骤5中，将模拟部件中的编译代码替换为实际读码卡设备上运行的驱动代码的过程中，替换的操作是通过在编译代码中使用宏条件编译实现的，是模拟运行、还是实测运行只需要更改一个编译设定，在不同的编译平台中运行即可。当要在实际读码卡设备上运行时，就将这些模拟部件部分的编译代码更换为实际读码卡设备上主控MCU的驱动代码即可，从而实现了模拟运行到实际设备运行的切换，最终完成读码卡设备的开发。进一步地，该发明方法使得OBD读码卡的各项功能可以在读码卡模拟仿真平台上先于工程样机进行模拟运行，客户(或市场)一旦提出概念需求，经过评估就可以开始代码开发，并且在该读码卡模拟仿真平台上就可以提出修改意见；同时在实际验证开发的过程中也可以大大减少将编译代码下载到OBD读码卡、再到车辆上实测的次数与时间，提高了开发效率；再者，在该读码卡模拟仿真平台上可以验证很多实测中很难出现的情况，保证了产品在上市后用户碰到各种情况都能正常运行。

综上所述，本发明所提供的用于汽车OBD读码卡模拟仿真开发的方法，其全面模拟了一个读码卡模拟仿真平台，可以让代码开发人员在脱离实际读码卡设备的情况下进行读码卡开发，避免重复不断的代码下载与实测验证，提高了开发的效率；该读码卡模拟仿真平台还可以仿真出实测过程中没有碰到的情况，如各种极限值处理、大量故障码、及大量数据流处理等，保证产品在上市后用户碰到各种情况都能正常运行；该发明还可以通过读码卡模拟仿真平台的效果向客户(或市场)进行推广与演示，提前得到并处理他们的需求与更改意见，而不必等到制作出了工程样机后再给客户(或市场)进行功能、及需求等的验证，大大加速了整个产品的开发节奏。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。