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基于XCP协议的同步数据传输DAQ模式研究作者：张延良王栋李升建苏敏梁雪涛刘明来源：《数字技术与应用》2019年第05期摘要：本文以XCP协议的同步数据传输DAQ模式为研究对象，分析了XCP协议的同步数据传输DAQ的基本架构和功能，详细介绍了动态DAQ和静态DAQ基本流程和不同之处，通过对比分析，明确了发动机数据远程传输系统的开发流程和基本思路。
关键词：同步数据传输;DAQ模式;模式研究中图分类号：U463.6 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）05-0025-020 引言在发动机电控系统领域，CAN是一种比较主流的通讯方式，很多基于CAN架构的通讯协议不断发生和发展，这些CAN通讯协议为发动机电控技术的应用提供了可靠的信息交互媒介。
随着物联网技术的不断发展，远程通讯技术与CAN的结合催生了很多发动机智能制造和发动机大数据应用的实际应用需求，其中，基于CAN的本地数据采集和基于物联网技术的远程控制和远程传输是目前比较热门也比较成熟的一种模式。
在众多的CAN协议中，XCP/CCP协议是基于ASAM架构进行开发的，因此通用性比较好。
随着XCP/CCP协议的不断更新、硬件技术的不断进步，XCP/CCP协议设计了一种可以同时进行大数量采集的模式—同步数据传输模式（Data Acquisition），简称DAQ模式，这种数据采集模式可以支持毫秒级的数据传输，这对于电控系统的过程监控比较有实用价值，因此DAQ模式在发动机电控系统开发中得到了比较广泛的应用。
DAQ模式在实际的电控产品开发中不断完善，衍生出动态和静态两种应用方式，成为数据传输研究与应用的两种主要模式。
本文就上述两种DAQ模式进行详细的分析和对比，分析其不同和优劣，为物联网远程数据采集功能开发提供一定的指导。
1 XCP协议同步数据传输DAQ功能架构概述一般来说，XCP协议主要支持两种同步数据传输模式，DAQ模式用于从设备向主设备发送同步数据，即用于数据采集;STIM模式用于主设备向从设备发送同步数据，即用于数据激励。
Matlab自动代码生成中CCP分析研究朱宏翔;蔡花【摘要】文章论述了在代码生成中所需CCP协议中的驱动命令,以及标定诊断工具与ECU的通讯方式和DAQ模式的分析与配置.详细描述了在实际应用中如何配置和操作,并验证了A2L文件采用DAQ模式上传的时间和VISION实际所得到的DAQ上传命令时间一致.在车辆标定和诊断应用方面具有参考价值.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】3页(P46-48)【关键词】CCP协议;DAQ模式;VISION【作者】朱宏翔;蔡花【作者单位】西安兰德新能源汽车技术开发有限公司,陕西西安710043;西安兰德新能源汽车技术开发有限公司,陕西西安710043【正文语种】中文【中图分类】U463.610.16638/ki.1671-7988.2015.12.017CLC NO.: U463.6 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)12-46-03MATLAB 自动代码生成的优势是实现图形化编程，让编程方式变的简单和容易操作。
在汽车网络中，CAN网络技术是一个成熟的技术，以它为载体的CCP协议是一个通用的接口标准，它使得在汽车电子设备研发过程中相关的测试、标定、诊断方法及工具能够兼容并互换。
CCP的全称是 CAN Calibration Protocol(CAN标定协议)，是基于CAN总线的ECU标定协议规范。
CCP协议遵从CAN2.0B通信规范，支持11位标准与29位扩展标识符。
该通信协议采用主-从式通信方式，主设备通过CAN总线与多台从设备相连接，主设备是测量标定系统，从设备是需要标定的ECU。
CCP协议的标定诊断工具与ECU的通信有Polling模式和DAQ模式，由于Polling模式是一问一答的通讯模式，通讯时间长，效率低。
本文采用DAQ模式，这种模式自主向设备传输数据，数据上传效率高。
汽车ECU 标定系统CCP 软件的实现摘要：CCP 协议是一种CAN 总线标定匹配协议。
本文简单介绍该协议的基本原理，以及一种基于该协议的汽车ECU 标定系统的实现方法。
最后，结合MC9S12DP256 芯片以及μC/OS-II操作系统，详细讨论了此标定系统的CCP 软件实现方法。
1 前言标定是指根据整车的各种性能要求(如动力性、经济性、排放及辅助功能等)，来调整、优化和确定整车上各ECU(包括发动机和各子系统 ECU)的运行及控制参数的控制算法。
通过标定系统，能够很方便的读取 ECU 中的标定变量数据到标定平台，并可以对这些数据进行编辑修改，编辑后的数据又可以写入 ECU，从而达到修改 ECU 中标定参数的目的。
功能完善且灵活方便的标定软件对整个汽车ECU 控制系统的开发起到事半功倍的效果。
目前，一般的标定系统都是采用基于串行口的点对点的通信方式，这种通信方式具有很大的局限性，而且通信协议都不一样。
在这个ECU 系统中，将采用 CAN 总线的通信方式和CCP(CAN Calibration Protocol)协议。
2 CCP 协议简介1996 年6 月，欧洲ASAP 项目组发布了现行的2.0 版，它采用CAN 2.0B(11 位或29位ID)进行MCS(measurement and calibration system)与ECU 之间的通信[1]。
该协议具有通用性强，适用范围广的特点，无论对8 位低速带CAN 的控制器，还是32 位高速带CAN 的控制器，均可满足工作要求。
基于CCP 协议的ECU 标定采用主-从通信方式，主设备通过CAN 总线与多个从设备相连，其中主设备是测量标定系统MCS(Measurement CalibrationSystem)，从设备是需要标定的ECU。
根据CCP 协议，主设备首先与其中一个从设备建立逻辑链接，建立逻辑连接后，主、从机之间所有的数据传递均由主机控制，从机执行主机命令后返回包含命令响应值或错误代码等信息的报文。
ccp标定实例-回复【CCP标定实例】是指针对集中控制器(Central Control Panel, CCP) 的标识、检验和调整过程。
在本文中，我们将详细说明CCP标定的步骤，并提供一个具体的实例来帮助读者理解。
第一步：准备工作在进行CCP标定之前，我们需要确保以下几项准备工作已经完成：1. 确认所使用的设备和CCP的型号以及版本信息。
2. 确认所需的标定参数，并准备相应的工具和设备。
3. 确保CCP的连接与通信设备正常工作。
如果使用USB接口，应确保驱动程序已正确安装。
第二步：数据采集在进行CCP标定之前，我们需要采集经过标定算法的数据集。
这些数据集应该是以不同工况下CCP传感器的输出值为特征的。
例如，我们要标定某车辆的转速传感器。
我们可以使用发动机转速仪表盘上的数值来获取一系列对应的车辆转速数据。
同时，我们可以使用已知准确的车辆转速数据来进行参考。
第三步：建立标定模型在数据采集完毕后，我们需要建立一个标定模型。
标定模型可以是一个数学模型，也可以是一个查找表，用于将CCP传感器的输出值映射到真实值。
以转速传感器为例，我们可以建立一个转速模型，其输入是CCP传感器的输出值，输出是车辆的真实转速。
模型可以是一个简单的线性函数，也可以是一个复杂的多项式函数。
建立合适的模型可以提高标定的准确性。
第四步：标定算法设计在建立标定模型后，我们需要设计一个标定算法来调整模型的参数以匹配真实值。
常用的标定算法有最小二乘法和最大似然估计法。
最小二乘法通过最小化平方误差来调整模型参数，而最大似然估计法通过最大化似然函数来调整参数。
在本例中，我们选择最小二乘法作为标定算法。
我们使用采集到的数据集计算标定模型的参数，使模型输出的转速值和真实值之间的差距最小化。
第五步：实施标定在设计好标定算法后，我们可以开始实施标定。
首先，将CCP连接到计算机，并确保与标定软件的通信正常。
然后，依次输入采集到的数据和参考数据，让标定软件运行标定算法。
0 引言 在科技的推动下，汽车结构正变得愈发精密，汽车性能也得以大幅提高，与此同时，各种电子技术也相继被应用于汽车中，这使得汽车能够通过各种电子模块来实施测量和控制。
在新车研发过程中，其标定系统的设计是至关重要的，通过结合整车各方面的性能，如动力性、辅助功能、放排以及经济性等方面的性能要求，以此实现对整车中各个ECU参数进行相应的确定、优化与调整。
标定系统的运行过程是通过各个ECU来对数据进行采集，然后将这些数据上传到标定系统中，由标定系统的PC机来进行标定，待标定完毕后使被标定的参数能够重新传输给各个ECU。
考虑到标定系统所采用的控制算法较为复杂，而且其数据量非常大，因此要构建一个具有良好动态性、稳定性和高速性的通信协议。
这也使CAN标定协议（CCP）得以应运而生，不过，随着总线系统在汽车中的应用，使得CCP只能在CAN网络中进行应用，这便使得XCP成为一种后续协议。
1 XCP协议 所谓XCP，是采用双层协议来分离传输层和协议层。
依据传输层的差异，可将XCP协议划分为四种，分别是XCP-on-CAN、XCP-on-UART/SPI、XCP-on-Ethernet以及XCP-on-LIN。
对于XCP来说，其具有五大基本功能，即DAQ功能（同步数据采集）、在线存储标定功能、ECU中的Flash编程、STIM功能（同步数据激励）以及初始化标定数据页功能。
XCP包的类型分为两种，一种是能够对一般控制指令进行传输的包，即CTO包，另一种则是对同步数据进行传输的包，即DTO包。
每条指令都会得到错误包或是指令响应包的回应。
2 基于XCP协议汽车标定系统的对话方式 在基于XCP协议汽车标定系统中，其对话方式主要包括主-从方式与从-主方式两种，其中，主-从方式是主机将数据或控制指令发送给ECU，而这些指令都需要ECU发送单独的回应包来进行响应，当主机能够获得来自于ECU的回应包，则主机会继续下达另一指令，而当主机虽然获得了来自于ECU的回应包，但该回应包却是错误的，此时主机需要重新对上一条指令进行重新发送，直到ECU发送的回应包正确并被主机接收。
基于CCP和AK协议的ECU数据采集系统在AVLpuma台架上的试验研究作者：娄建民程雷陈立洋来源：《时代汽车》2020年第03期摘要：基于C#开发语言利用WinForm友好的界面设计的ECU数据采集系统，该系统通过ASAP2标准的A2L文件解析实现对A2L文件中测量信息的读取，再利用串行通信协议CAN和CCP协议与ECU进行信息交互，最后利用AK协议与AVLpuma台架实时通信将获取的ECU中的测量参数显示在台架上的POI中，同时这些测量参数与台架测量的参数一起记录在AVLpuma台架里。
该系统已成功普及到多款增压直喷汽油机的性能测试和可靠性试验中，为发动机试验过程监控提供了更全面的保护。
关键词：CCP协议;A2L解析;AK协议;AVLpuma台架1 前言近年来，随着汽车产业的发展汽车电气化程度越来越高，虽然目前新能源电动车越来越多，但是当下在汽车的产销量上还是很难与传统内燃机的汽车相抗衡，即便是在动力系统上电机和内燃机在电气化的控制上还是内燃机的控制稍显复杂。
这一点在电机和内燃机台架测试开发阶段显现的更为明显，在大家熟知的AVLpuma台架中，不论是台架测量的参数还是电子控制单元的标定参数，还是台架对动力系统外围冷却系统的控制上，内燃机的台架还是比电机的台架更复杂。
在一款汽油机的开发阶段，台架的测试是其中最重要的阶段之一，在台架进行ECU标定时国内几乎使用都是EATS的INCA标定软件，但在开发阶段的样机耐久考核时也需要随时监控ECU的数据变化情况，以便更早的发现样机的问题，避免一些无法挽回的损失。
而一般试验室都几十个台架全部使用INCA造价将非常高，而且耐久考核只监测ECU中的测量参数不对所考核样机的ECU进行更改，所以使用INCA多少有些浪费，在与puma台架通过ASAM-3MC协议连接时需要设置大量的NormName来实现记录，过程较为繁琐而且连接步骤也颇为麻烦。
目前国内及国外大部份车企及主机厂所用的台架基本使用AVL公司生产的puma系统，该系统功能强大、稳定、可扩展其他应用。
ccp协议使用一、数据读取与测量CCP协议（CAN Calibration Protocol）主要用于汽车行业的标定和诊断。
它提供了一种标准化的方式来读取和测量ECU（Engine Control Unit）中的数据。
通过使用CCP协议，工程师可以获取发动机、变速器和其他汽车系统的实时数据，从而进行精确的测量和标定。
这些数据可以帮助工程师优化车辆性能，提高燃油经济性，并解决任何潜在的故障。
二、ECU系统处理在汽车中，ECU是控制各种系统（如发动机、变速器、刹车系统等）的关键组件。
CCP协议允许工程师直接与ECU进行通信，以读取和修改其内部的数据和配置。
这使得工程师能够更加精确地控制和调整ECU的行为，以满足特定的性能要求或解决特定的故障。
三、通信方式CCP协议基于CAN总线通信，这是一种广泛用于汽车行业的通信协议。
通过使用CAN总线，CCP协议可以在汽车内部的各种ECU之间进行高速、实时的数据传输。
这使得工程师可以从任何支持CCP协议的设备上远程访问和控制ECU。
四、系统结构CCP协议的系统结构相对简单。
它主要包括以下几个部分：1.硬件接口：用于连接CAN总线和ECU的硬件设备。
2.软件工具：用于读取、写入和测量ECU数据的软件应用程序。
3.数据传输协议：定义了如何通过CAN总线传输数据的规则和格式。
4.诊断和标定协议：定义了如何通过CCP协议对ECU进行诊断和标定的规则和格式。
五、应用领域由于CCP协议在汽车行业中广泛使用，因此其应用领域非常广泛。
以下是一些常见的应用领域：1.发动机标定：工程师可以使用CCP协议来读取和测量发动机的实时数据，然后使用这些数据来优化发动机的性能。
2.故障诊断：通过使用CCP协议，工程师可以诊断和解决汽车中的各种故障，从而提高车辆的可靠性和耐久性。
3.研发和测试：在汽车研发和测试阶段，工程师可以使用CCP协议来验证新设计的性能和功能。
发动机ECU匹配标定发动机ECU匹配标定基本概述ECU内部的控制策略是固定的，但其包含的数千个自由参数是可调的。
对不同的发动机，不同的车型，这些参数都需要进行调试优化，使得整车通过各种排放法规并满足各种驾驶性能指标。
这一调试过程被称之为发动机匹配标定。
匹配标定是一个复杂的系统工程。
它包括台架试验、可控环境实验室试验、基于数学模型的标定计算、排放试验、功能验证试验等。
ECU标定系统的主要类型有：1）ATI VISION CCP 标定系统；2）ATI VISION M6标定系统；3）ETAS INCA CCP标定系统；4）ETAS INCA ETK标定系统等。
但无论那一种标定系统都离不开软件和硬件的支持。
目前，我公司提供的软件平台主要有：ATI VISION、ETAS INCA、RA DiagRA MCD.这三种软件各有特色，但均包含项目管理、标定、数据分析及标定对比等功能。
同时，我公司也为广大客户提供了丰富的硬件支持模块:Therme-Scan SMB/CAN温度采集模块、Dual-Scan SMB/CAN温度-模拟信号混合采集模块、AD-Scan SMB/CAN模拟信号数据采集模块、Thermo-Scan Minimcdule CAN温度采集微型模块、AD-Scan Minimodul CAN 微型模拟信号数据采集工具、ATI EDAQ Modules数据采集模块、Lambda测量仪、Bosch宽域型氧传感器、IGTM-2000点火时间测试仪、SmartTach通用转速测试仪等。
而且，基于我们丰富的软硬资源，我们还将根据客户的不同需求搭建起完整的ECU匹配标定平台。
发动机ECU快速开发平台-NO-Hooks技术NO-Hooks OnTarget 是一项最新的美国专利技术。
该产品是一款软件工具，主要用于ECU策略软件开发与标定。
这一产品功能强大，价格低廉，无需任何附加硬件。
用户可首先用SimulinkR建立新的控制策略开的与标定，EOBD（OBDⅡ）开发，标定及功能验证、对车辆设置某种特定工作状态或进行某种重复试验。
基于CCP协议的汽车标定系统DAQ模式的实现
2007-12-26 23:56:00 来源：中国自动化网
CCP协议是一种基于CAN总线的匹配标定协议。
该协议具有通信可靠、传输速度快、通用性好等特点。
本文讨论了一种基于CCP协议的汽车ECU标定系统，并详细介绍了该系统的工作原理、数据采集机制以及实现方式。
前言
随着汽车电子技术的发展，电子控制单元(ECU)的标定已成为汽车电子控制装置开发的一个重要环节。
大多数ECU都需要经过匹配标定的过程，从而确定其运行参数和控制参数。
目前国内还没有成熟的基于CCP的ECU标定系统，已有的一些系统主要是采用Vector提供的free CCP Driver，或者基于MATLAB的相关工具包，在此基础上作自己的应用软件，并没有独立的CCP 驱动；国外的产品功能强大，但价格昂贵。
因此，研究、掌握CCP的核心技术，开发针对不同用户需求提供不同的定制功能，并能适应PCI、USB等不同主机接口的ECU标定软件就具有非常重要的意义。
CCP协议简介
CCP协议的通信方式
基于CCP协议的ECU标定采用主-从通信方式，主设备通过CAN总线与多个从设备相连，如图1所示。
其中主设备测量标定系统MCS(Measurement Calibration System)，从设备是需要标定的ECU。
根据CCP协议，主设备首先与其中一个从设备建立逻辑连接。
建立逻辑连接后，主、从机之间所有的数据传递均由主机控制，从机执行主机命令后返回包含命令响应值或错误代码等信息的报文。
任何一个从机都可以定时地根据由主机通过控制命令所设置的列表来传递内部的数据。
所以说数据的传递是由主机初始化，由从机来执行，并且是由固定的循环采样频率或事件触发的。
图1 CCP通信结构图
CCP协议定义了两种工作模式：一种是Polling(查询)模式，另一种是DAQ(数据采集)模式。
在本文所设计的标定系统中，根据实际需求情况，采用了DAQ模式。
CCP协议的通信数据对象
CCP协议只采用了两个CAN报文对象，且每个对象根据其数据流向，都有一个唯一的ID标识符进行标识：
(1)命令接收对象(主机一从机)：简称CRO。
CRO用于传递指令代码和内部功能码或主、从机之间交换的存储区数据。
(2)数据传输对象(从机一主机)：简称DTO。
DTO指由从设备反馈的报文。
根据报文PID的不同，DTO又可以分为三种形式：
·命令返回消息CRM(PID=255) : 由从设备发送, 针对CRO 的反馈报文。
·事件消息(PID=254): 当从设备检测到内部发生错误机制时, 由从设备自行向主设备发送, 报告其当
前的运行状态, 并请求主设备暂停当前工作进程以处理发生的错误。
·DAQ- DTO(0≤PID≤254): 用在DAQ 模式中, 由从设备组织, 定期向主设备发送。
图2 标定系统工作原理图
基于CCP的ECU标定系统实现
标定系统工作原理
基于CCP的ECU标定系统工作原理如图2所示,对部分控制参数进行调整后，通过一个USB转CAN 的驱动模块就可以将数据送到发动机ECU当中，ECU收到控制信号后，通过内部处理又会由驱动模块返回ECU内部重要的数据到平台上显示，标定软件与发动机ECU的通信符合CCP标定协议。
CCP通信部分调用CCP Driver，为标定软件实现与ECU的通信，包括将用户指定的标定参数下载到ECU、接收ECU的测量数据供数据显示子窗口使用。
图3 数据描述表
标定系统的数据采集机制
本文采用的是DAQ模式,从而可以实现从设备按照指定的周期将需要监视的数据上传。
DAQ传送的数据由一系列表来组织,这些表被称为ODT(Object Descriptor Tables)。
每个ODT表含7 个元素,可描述7 个ECU 内部参数的相对地址及数据长度等属性。
这些被ODT 描述的参数,就是需要从设备用DAQ - DTO 帧周期发送给主设备的被监视数据;而这些属性被称为“参数描述”,它们可帮助从设备DAQ 处理代码确定该参数的当前值,如图3所示。
ODT 中描述的参数,及各参数的“参数描述”由主设备通过CRO 命令写入。
当从设备的DAQ机制被启动时,从设备按主设备要求的周期,将每个ODT 表描述的ECU 参数当前值顺次放入相应的DAQ－DTO 帧中,并发送给主设备。
图4 标定
软件运行示意图
标定系统DAQ模式的软件实现
标定系统的软件设计主要分为两个部分：CAN Drvier和CCP Driver。
本方案的ECU采用
MC9S12Dg128,因此可以直接应用芯片CAN模块提供的接口发送CAN数据。
CCP Driver是标定系统的核心部分，它主要通过调用CAN Driver实现与上位机标定软件的通信，从而进行对ECU的在线标定。
标定系统的实现过程如下：
1.上层标定软件部分定义List的数目、每个List中的ODT数目、每个ODT中的元素数目。
2. ECU按照上层的定义，确定自己的数据结构。
即上下层都定义一个三维的数组(List，ODT，Element)，用来存放映射关系。
3.上层通过协议命令初始化ODT。
首先，上层发送GET_DAQ_SIZE命令(参数为List号)，得到指定的List大小(number of ODT in this list)，并得到该List中DTO的第一个PID号。
然后，上层发送SET_DAQ_PTR命令(参数为List号、ODT号、ODT中的元素号)，指定需要初始化的参数单元。
最后，上层根据SET_DAQ_PTR命令设置的具体元素，发送WRITE_DAQ命令(参数为DAQ元素的byte大小，DAQ元素的地址)，反复通过SET_PTR和WRITE_DAQ两条命令，初始化完一个具体的ODT表，然后初始化完一个具体的List表，最后初始化完所有的List表格。
至此，初始化ODT工作结束。
4.开始和停止DAQ数据的传输。
上层发送START_STOP命令，指定的ODT数据开始上传。
ODT
将其中的每个元素复制到其对应的DTO(8个字节，1个PID号，7个存放数据)中，然后以Data Acquisition Message的形式返回给上层的标定系统。
DAQ模式到此为止。
结语
ECU标定软件运行情况如图4所示，经过多次不断的调试，此标定系统运行稳定可靠，能够对汽车
系统中的ECU进行在线标定, 并可以针对不同用户需求提供不同的定制功能。
这个采用CCP协议的汽车发动机标定系统具有符合国际通用标准、通用性好、对不同硬件与不同需求适应性强的特点，因此有很好的开发应用前景。
