解锁汽车级MCU开发密码：XCP协议系列之Part5-通信序列实战解读

🔄 如果说XCP协议的前四部分是"理论知识"，那么Part5就是真正的"实战指南"。通过具体的通信序列示例，我们将看到XCP协议如何在实际应用中发挥作用，从建立连接、标定参数、数据采集到Flash编程的全过程。

📖 关于本系列文档

本文档基于ASAM XCP Part5官方通信序列示例文档精心翻译制作，将抽象的协议转化为具体的通信流程。全套中文资料共71页，涵盖XCP协议的完整技术规范。

🎯 想要获取完整71页中文技术文档？文末私信留言"XCP协议"即可获取！

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1. 文档基本信息

标题: XCP Part 5 - Example Communication Sequences

版本: Version 1.1

发布日期: 2008-03-31

发布机构: ASAM e.V. (Association for Standardisation of Automation and Measuring Systems)

主要作者团队：

• Roel Schuermans, Vector Informatik GmbH

• Andreas Zeiser, Vector Informatik GmbH

• Oliver Kitt, Vector Informatik GmbH

• Hans-Georg Kunz, VDO Automotive AG

• 以及来自dSPACE、ETAS、Robert Bosch等公司的专家

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2. Part5通信序列示例的核心价值

2.1 🎯 解决什么问题？

XCP协议实际应用中的挑战：

• 如何正确实现XCP协议的通信流程？

• 各命令之间的顺序和依赖关系是什么？

• 如何处理不同功能场景下的通信序列？

• 如何解读和验证通信数据包？

Part5通信序列示例的解决方案：

• 📋 标准流程：提供标准化的通信序列模板

• 🔄 完整场景：覆盖从连接建立到会话结束的全过程

• 📊 实际数据：包含真实的命令和响应数据包

• 🧩 最佳实践：展示协议实现的最佳方式

2.2 🚗 实际应用价值

ECU开发工程师的视角：

实现XCP协议栈时：
1. 参考标准通信序列
2. 验证命令处理逻辑
3. 确保响应格式正确
4. 测试各种功能场景

标定工程师的视角：

使用XCP工具时：
1. 了解通信背后的原理
2. 诊断连接问题
3. 优化通信效率
4. 排查异常情况

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3. 通信序列示例概述

在深入具体的通信序列之前，让我们先了解Part5文档的组织结构和表示方法。

3.1 文档结构

Part5文档按照典型的XCP会话流程组织内容，主要包括以下几个部分：

1. 建立会话 - 连接、认证和基本信息获取

2. 标定操作 - 参数读写、校验和计算、页面管理

3. 同步数据传输 - DAQ配置、启动和停止数据传输

4. 从机重编程 - Flash编程的完整流程

5. 关闭会话 - 断开连接

3.2 通信方向表示

文档使用以下符号表示数据包的传输方向：

符号	数据包方向
↓	主机到从机
↑	从机到主机

3.3 数据包格式

每个通信序列示例都包含以下信息：

• 数据包类型：命令名称（如CONNECT、GET_STATUS等）

• XCP数据包：十六进制格式的原始数据

• 参数：各字段的含义和值

• 注释：解释特定参数的含义和作用

4. 建立会话 (Setting Up a Session)

XCP会话始于主机与从机之间的连接建立。这个阶段包括基本连接、资源解锁和从机信息获取。

4.1 获取基本信息

4.1.1 原始通信序列

↓ CONNECT FF 00                    mode= 0x00 => NORMAL
↑ RES FF 15 C0 08 08 00 10 10      RESOURCE=0x15 => CAL/PAG, DAQ, PGM available
                                   COMM_MODE_BASIC=0xC0 => Byte Order = Intel
                                   Address_Granularity = Byte
                                   Slave Block Mode available
                                   GET_COMM_MOD_INFO provides additional information
                                   MAX_CTO = 0x08  
                                   MAX_DTO = 0x0008
                                   XCP Protocol Layer Version = 0x10
                                   XCP Transport Layer Version = 0x10
​
↓ GET_COMM_MODE_INFO FB  
↑ RES FF xx 01 xx 02 00 xx 64      COMM_MODE_OPTIONAL=0x01 => Master Block Mode available
                                   MAX_BS = 0x02
                                   MIN_ST = 0x00
                                   XCP Driver Version = 0x64
​
↓ GET_STATUS FD  
↑ RES FF 00 15 xx 00 00            Current Session Status = 0x00 => no request active,
                                   Resume not active, no DAQ running
                                   Resource Protection Status = 0x15 => CAL/PAG, DAQ, PGM are protected
                                   Session Configuration ID= 0x0000 => no RESUME session configured

4.1.2 通信序列解读

CONNECT命令：

• 主机发送CONNECT命令(0xFF)，模式为NORMAL(0x00)

• 这是任何XCP会话的第一个命令，用于建立连接

CONNECT响应：

• 从机返回可用资源：标定/分页(CAL/PAG)、数据采集(DAQ)和编程(PGM)

• 通信模式：Intel字节序、字节粒度寻址、支持从机块模式

• 最大命令传输对象(MAX_CTO)为8字节

• 最大数据传输对象(MAX_DTO)为8字节

• 协议层和传输层版本均为1.0(0x10)

GET_COMM_MODE_INFO命令：

• 获取更多通信模式信息，特别是可选特性

• 从机响应支持主机块模式，最大块大小为2，最小分离时间为0

GET_STATUS命令：

• 获取当前会话状态和资源保护状态

• 从机响应显示所有资源(CAL/PAG、DAQ、PGM)都处于保护状态

• 需要通过Seed&Key机制解锁才能使用

4.1.3 实际应用场景

连接建立流程：

应用场景：标定工具首次连接ECU
1. 工具发送CONNECT命令
2. ECU返回支持的功能和通信参数
3. 工具根据返回信息配置通信设置
4. 工具检查资源保护状态
5. 如有需要，进行资源解锁

连接参数的重要性：

• 字节序：确保数据正确解释，Intel(小端)vs Motorola(大端)

• 地址粒度：影响内存访问方式，字节/字/双字寻址

• 最大传输大小：决定通信效率和缓冲区需求

• 块模式支持：影响大数据量传输的性能

4.2 通过Seed&Key机制解锁受保护资源

4.2.1 原始通信序列

↓ GET_SEED F8 00 01                Mode = 0x00 => first part of seed
                                   resource = 0x01 => CAL/PAG to be unlocked
↑ RES FF 06 00 01 02 03 04 05      Mode = 0x00 => total length of seed = 0x06
                                   Seed = 0x00 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05
​
↓ UNLOCK F7 06 69 AB A6 00 00 00   Length of key = 0x06
                                   Key = 0x69 0xAB 0xA6 0x00 0x00 0x00
↑ RES FF 14                        Current Protection Status = 0x14
                                   => CAL/PAG unlocked, DAQ still protected, PGM still protected
​
↓ GET_SEED F8 00 04                Mode = 0x00 => first part of seed
                                   resource = 0x04 => DAQ to be unlocked
↑ RES FF 06 06 07 08 09 0A 0B      Mode = 0x00 => total length of seed = 0x06
                                   Seed = 0x06 0x07 0x08 0x09 0x0A 0x0B
​
↓ UNLOCK F7 06 96 BA 6A 00 00 00   Length of key = 0x06
                                   Key = 0x96 0xBA 0x6A 0x00 0x00 0x00
↑ RES FF 10                        Current Protection Status = 0x10
                                   => CAL/PAG unlocked, DAQ unlocked, PGM still protected
​
↓ GET_SEED F8 00 10                Mode = 0x00 => first part of seed
                                   resource = 0x10 => PGM to be unlocked
↑ RES FF 06 05 04 03 02 01 00      Mode = 0x00 => total length of seed = 0x06
                                   Seed = 0x05 0x04 0x03 0x02 0x01 0x00
​
↓ UNLOCK F7 06 11 22 33 22 11 00   Length of key = 0x06
                                   Key = 0x11 0x22 0x33 0x22 0x11 0x00
↑ RES FF 00                        Current Protection Status = 0x00
                                   => CAL/PAG unlocked, DAQ unlocked, PGM unlocked

4.2.2 通信序列解读

Seed&Key机制概述：

• XCP使用挑战-响应(Challenge-Response)安全机制

• 主机请求种子(Seed)，从机生成随机数

• 主机根据种子计算密钥(Key)

• 从机验证密钥，解锁相应资源

解锁CAL/PAG资源：

• 主机请求用于CAL/PAG资源(0x01)的种子

• 从机返回6字节种子

• 主机计算并发送密钥

• 从机验证密钥，解锁CAL/PAG资源

解锁DAQ资源：

• 类似流程，但资源标识为DAQ(0x04)

• 从机返回不同的种子值

• 主机发送对应的密钥

• 从机解锁DAQ资源，保护状态更新为0x10

解锁PGM资源：

• 资源标识为PGM(0x10)

• 完成后所有资源都被解锁，保护状态为0x00

4.2.3 安全机制的实际应用

分级安全策略：

典型的安全级别划分：
1. 只读访问：无需解锁，允许读取数据
2. 标定访问：解锁CAL/PAG，允许参数修改
3. 数据采集：解锁DAQ，允许配置数据采集
4. 编程访问：解锁PGM，允许Flash编程

Seed&Key算法实现：

• 通常由ECU厂商提供专有算法

• 可以是简单的异或运算或复杂的加密算法

• 可能包含硬件ID、时间窗口等附加安全措施

• 在Part4中定义了外部Seed&Key函数接口

安全级别应用场景：

不同用户角色的权限控制：
- 生产线操作员：只读访问
- 服务技术人员：标定访问
- 开发工程师：完全访问(包括编程)

4.3 获取从机描述文件信息

4.3.1 原始通信序列

↓ GET_ID FA 01                     Requested Identification Type = 0x01
                                   => ASAM MC 2 filename without path and extension
↑ RES FF 00 xx xx 06 00 00 00      Mode = 0x00 => MTA set automatically, UPLOAD needed
                                   Length = 0x00000006
​
↓ UPLOAD F5 06                     Number of data elements = 0x06
↑ RES FF 58 43 50 53 49 4D         Data elements in ASCII => 58 43 50 53 49 4D (XCPSIM)

4.3.2 通信序列解读

GET_ID命令：

• 请求从机的标识信息，类型为0x01(ASAM MC 2文件名)

• 从机响应设置了内存传输地址(MTA)，需要使用UPLOAD命令获取数据

• 数据长度为6字节

UPLOAD命令：

• 请求上传6字节数据

• 从机返回ASCII编码的文件名"XCPSIM"

4.3.3 实际应用意义

A2L文件识别：

应用场景：标定工具自动加载正确的A2L文件
1. 工具连接ECU后查询A2L文件名
2. 根据返回的标识符在本地查找对应A2L文件
3. 加载A2L文件获取ECU的详细描述信息
4. 配置工具界面显示正确的参数和数据结构

版本兼容性检查：

• 确保标定工具使用与ECU匹配的描述文件

• 防止因版本不匹配导致的标定错误

• 在生产环境中尤为重要，避免错误配置

5. 标定操作 (Calibrating)

标定是XCP协议的核心功能之一，包括参数读写、校验和计算和页面管理等操作。

5.1 获取当前活动页面

5.1.1 原始通信序列

For n = 0 to MAX_SEGMENTS-1 do

↓ GET_CAL_PAGE EA 01 00            Access mode = 0x01 => ECU access
                                   SEGMENT_NUMBER = 0x00 (= n)
↑ RES FF xx xx 01                  Current active page = 0x01

For n = 0 to MAX_SEGMENTS-1 do

↓ GET_CAL_PAGE EA 02 00            Access mode = 0x02 => XCP access
                                   SEGMENT_NUMBER = 0x00 (= n)
↑ RES FF xx xx 01                  Current active page = 0x01

5.1.2 通信序列解读

页面管理概念：

• XCP支持多页面标定数据管理

• 每个段(Segment)可以有多个页面(Page)

• ECU访问页面：ECU控制算法使用的页面

• XCP访问页面：通过XCP协议访问的页面

GET_CAL_PAGE命令：

• 查询指定段的当前活动页面

• 分别查询ECU访问页面(模式0x01)和XCP访问页面(模式0x02)

• 示例中两种访问模式都返回页面1

5.1.3 页面管理的实际应用

多页面标定的优势：

应用场景：发动机多工况标定
- 页面0：默认标定参数
- 页面1：经济模式标定参数
- 页面2：运动模式标定参数
- 页面3：高原适应标定参数

工程师可以：
1. 在不同页面开发不同工况的标定参数
2. 快速切换页面比较不同标定效果
3. 在测试完成后选择最佳页面作为默认配置

ECU访问和XCP访问的独立性：

• ECU可以使用一个页面运行，同时XCP访问另一个页面

• 允许在不干扰ECU正常运行的情况下修改标定参数

• 修改完成后可以切换ECU访问页面，使新参数生效

5.2 通过校验和计算实现主从同步

5.2.1 原始通信序列

↓ SET_CAL_PAGE EB 83 xx 00         mode= 0x83 => ECU access and XCP access,
                                   for all segments (segment number ignored)
                                   Page Number = 0x00
↑ RES FF  

↓ SET_MTA F6 xx xx 00 3C 00 00 00  Address extension = 0x00
                                   Address = 0x0000003C
↑ RES FF  

↓ BUILD_CHECKSUM F3 xx xx xx AD 0D 00 00  Block size = 0x00000DAD
↑ RES FF 02 xx xx 2C 87 00 00      Checksum type = 0x02 => XCP_ADD_12, byte into word
                                   Checksum = 0x0000872C

5.2.2 通信序列解读

SET_CAL_PAGE命令：

• 设置所有段的ECU访问和XCP访问页面为页面0

• 模式0x83表示同时设置ECU和XCP访问，适用于所有段

SET_MTA命令：

• 设置内存传输地址(MTA)为0x0000003C

• 地址扩展为0x00

BUILD_CHECKSUM命令：

• 计算从MTA开始，长度为0x00000DAD的内存块校验和

• 从机返回校验和类型为0x02(XCP_ADD_12)

• 计算结果为0x0000872C

5.2.3 校验和应用场景

数据一致性验证：

应用场景：确保标定数据正确传输
1. 主机读取ECU中的标定数据
2. 主机计算本地数据的校验和
3. 主机请求ECU计算相同区域的校验和
4. 比较两个校验和，确认数据一致性

版本验证：

• 使用校验和作为标定数据集的"指纹"

• 快速验证ECU中的标定数据版本

• 在生产和服务中确保正确的标定数据

校验和类型：

• XCP_ADD_12：将字节累加为16位和

• XCP_ADD_14：将字节累加为32位和

• XCP_ADD_22：将字累加为16位和

• XCP_ADD_24：将字累加为32位和

• XCP_ADD_44：将双字累加为32位和

• XCP_CRC_16：16位CRC校验

• XCP_CRC_32：32位CRC校验

5.3 读写从机参数

5.3.1 原始通信序列

↓ SET_MTA F6 xx xx 00 60 00 00 00  Address extension = 0x00
                                   Address = 0x00000060
↑ RES FF  

↓ DOWNLOAD F0 04 00 00 80 3F        Number of data elements = 0x04
                                   Data elements = 0x00 0x00 0x80 0x3F
↑ RES FF  

↓ SHORT_UPLOAD F4 04 xx 00 60 00 00 00  Number of data elements = 0x04
                                   Address extension = 0x00
                                   Address = 0x00000060
↑ RES FF 00 00 80 3F               Data elements = 0x00 0x00 0x80 0x3F

5.3.2 通信序列解读

SET_MTA命令：

• 设置内存传输地址为0x00000060

• 为后续的数据传输操作做准备

DOWNLOAD命令：

• 下载4字节数据到从机

• 数据为0x00 0x00 0x80 0x3F (IEEE浮点数格式的1.0)

SHORT_UPLOAD命令：

• 从地址0x00000060读取4字节数据

• 从机返回刚才写入的数据：0x00 0x00 0x80 0x3F

5.3.3 参数读写的实际应用

标定参数修改流程：

应用场景：发动机PID控制器参数调整
1. 设置MTA指向PID参数地址
2. 下载新的PID参数值
3. 上传参数值进行验证
4. 观察系统响应，评估参数效果
5. 根据需要进一步调整参数

批量参数操作：

• 对于大量参数，可以使用块传输模式

• 先设置MTA，然后使用多个DOWNLOAD命令

• 或者使用DOWNLOAD_NEXT命令进行连续下载

数据类型处理：

• 示例中的数据是IEEE浮点数格式

• 需要考虑字节序(Intel vs Motorola)

• 标定工具负责正确的数据类型转换

5.4 页面间复制

5.4.1 原始通信序列

↓ COPY_CAL_PAGE E4 00 01 02 03     Source Segment Number = 0x00
                                   Source Page Number = 0x01
                                   Destination Segment Number = 0x02
                                   Destination Page Number = 0x03
↑ RES FF  

5.4.2 通信序列解读

COPY_CAL_PAGE命令：

• 将段0的页面1复制到段2的页面3

• 这是一个原子操作，确保数据一致性

5.4.3 页面复制的应用场景

标定数据备份：

应用场景：在修改标定数据前备份
1. 将当前工作页面复制到备份页面
2. 在工作页面进行参数修改和测试
3. 如果修改效果不佳，可以恢复备份页面
4. 如果修改成功，可以将工作页面设为默认页面

标定数据迁移：

• 在不同段之间复制标定数据

• 用于功能相似但硬件配置不同的ECU

• 减少重复标定工作

生产配置：

• 开发完成后，将最终标定页面复制到生产页面

• 确保生产ECU使用验证过的标定数据

6. 同步数据传输 (Synchronous Data Transfer)

同步数据传输是XCP协议的另一个核心功能，用于实时数据采集和激励。

6.1 获取从机DAQ处理器信息

6.1.1 原始通信序列

↓ GET_DAQ_PROCESSOR_INFO DA  
↑ RES FF 11 00 00 01 00 00 40      DAQ_PROPERTIES = 0x11
                                   => DAQ_config_type = dynamic, timestamp_supported
                                   MAX_DAQ = 0x0000 (dynamic)
                                   MAX_EVENT_CHANNEL = 0x0001
                                   MIN_DAQ = 0x00, no predefined lists
                                   DAQ_KEY_BYTE = 0x40
                                   => Optimisation_default, address extension free,
                                   Identification_field_type "rel. ODT+DAQ(BYTE)"

↓ GET_DAQ_RESOLUTION_INFO D9  
↑ RES FF 02 FD xx xx 62 0A 00      Granularity_odt_entry_size_daq = 0x02
                                   Max_odt_entry_size_daq = 0xFD
                                   Timestamp_mode = 0x62 => size = WORD, unit = 1 ms
                                   Timestamp_ticks = 0x000A

For n = 0 to MAX_EVENT_CHANNEL-1 do

↓ GET_DAQ_EVENT_INFO D7 xx 00 00   Event_channel_number = 0x0000 (= n)
↑ RES FF 04 01 05 0A 60 00         DAQ_EVENT_PROPERTIES = 0x04 => Event_channel_type = DAQ
                                   MAX_DAQ_LIST = 0x01
                                   Event channel name length = 0x05
                                   Event channel time cycle = 0x0A
                                   Event channel time unit = 0x60 => 1 ms
                                   Event channel priority = 0x00 => lowest

↓ UPLOAD F5 05                     Number of data elements = 0x05
↑ RES FF 31 30 20 6D 73            Data elements in ASCII => 31 30 20 6D 73 (10 ms)

6.1.2 通信序列解读

GET_DAQ_PROCESSOR_INFO命令：

• 获取DAQ处理器的基本信息

• 从机响应显示支持动态DAQ配置和时间戳

• 最大事件通道数为1

• 没有预定义的DAQ列表

GET_DAQ_RESOLUTION_INFO命令：

• 获取DAQ分辨率信息

• ODT条目大小粒度为2字节

• 时间戳为16位(WORD)，单位为1毫秒

• 时间戳滴答数为10

GET_DAQ_EVENT_INFO命令：

• 获取事件通道信息

• 事件通道类型为DAQ

• 每个事件通道最多支持1个DAQ列表

• 事件周期为10ms

• 事件名称长度为5字节

UPLOAD命令：

• 获取事件通道名称

• 返回ASCII编码的名称"10 ms"

6.1.3 DAQ配置的实际意义

DAQ配置类型：

静态vs动态配置：
- 静态配置：DAQ结构在编译时固定，资源使用可预测
- 动态配置：运行时分配DAQ资源，更灵活但复杂度更高

示例中使用动态配置(0x11)，允许灵活定义DAQ结构

事件通道特性：

• 事件通道定义了数据采集的触发机制

• 示例中的事件通道周期为10ms

• 事件优先级为0(最低)，用于调度多个事件

时间戳机制：

• 时间戳用于记录数据采集的精确时间

• 示例中使用16位时间戳，单位为1ms

• 时间戳滴答数为10，表示时间分辨率

6.2 准备DAQ列表

6.2.1 静态配置

For n = MIN_DAQ to MAX_DAQ-1 do

↓ CLEAR_DAQ_LIST E3 xx 00 00       DAQ_LIST_NUMBER = 0x0000
↑ RES FF  

6.2.2 动态配置

↓ FREE_DAQ D6  
↑ RES FF  

↓ ALLOC_DAQ D5 xx 01 00            DAQ_COUNT = 0x0001
↑ RES FF  

For n = MIN_DAQ to MIN_DAQ+DAQ_COUNT-1 do

↓ ALLOC_ODT D4 xx 00 00 01         DAQ_LIST_NUMBER = 0x0000 (= n)
                                   ODT_COUNT = 0x01
↑ RES FF  

For n = MIN_DAQ to MIN_DAQ+DAQ_COUNT-1 do
   For i = 0 to ODT_COUNT(n)-1 do

↓ ALLOC_ODT_ENTRY D3 xx 00 00 00 02  DAQ_LIST_NUMBER = 0x0000 (= n)
                                   ODT_NUMBER = 0x00 (= i)
                                   ODT_ENTRIES_COUNT = 0x02
↑ RES FF  

6.2.3 配置方法解读

静态配置流程：

• 使用CLEAR_DAQ_LIST命令清除每个DAQ列表

• 简单但灵活性有限

动态配置流程：

1. FREE_DAQ：释放所有DAQ资源

2. ALLOC_DAQ：分配指定数量的DAQ列表

3. ALLOC_ODT：为每个DAQ列表分配ODT

4. ALLOC_ODT_ENTRY：为每个ODT分配条目

6.2.4 DAQ配置的应用场景

静态配置应用：

应用场景：资源受限的ECU
- 预定义固定的DAQ结构
- 运行时只需清除和配置
- 内存使用可预测
- 适合安全关键应用

动态配置应用：

应用场景：复杂测试和标定
- 根据测试需求动态创建DAQ结构
- 可以根据需要调整采样变量
- 更高的灵活性
- 适合开发阶段使用

资源管理考量：

• 动态配置需要更多的运行时内存管理

• 静态配置可能会浪费资源(预分配但未使用)

• 选择取决于ECU资源和应用需求

6.3 配置DAQ列表

6.3.1 原始通信序列

For n = MIN_DAQ to N_Upper_Limit do
   For i = 0 to I_Upper_Limit do

↓ SET_DAQ_PTR E2 xx 00 00 00 00    DAQ_LIST_NUMBER = 0x0000 (= n)
                                   ODT_NUMBER = 0x00 (= i)  
                                   ODT_ENTRY_NUMBER = 0x00
↑ RES FF  

     For j = 0 to J_Upper_Limit do

↓ WRITE_DAQ E1 FF 04 00 08 55 0C 00  BIT_OFFSET = 0xFF => normal data element
                                   Size of element = 0x04
                                   Address extension = 0x00
                                   Address = 0x000C5508
↑ RES FF  

6.3.2 通信序列解读

SET_DAQ_PTR命令：

• 设置DAQ指针，指向特定的DAQ列表、ODT和ODT条目

• 为后续的WRITE_DAQ命令准备

WRITE_DAQ命令：

• 配置ODT条目，指定要采集的数据元素

• BIT_OFFSET=0xFF表示正常数据元素(非位元素)

• 元素大小为4字节

• 元素地址为0x000C5508

循环边界：

• 静态配置：N_Upper_Limit=MAX_DAQ-1, I_Upper_Limit=MAX_ODT(n)-1, J_Upper_Limit=MAX_ODT_ENTRIES(n,i)-1

• 动态配置：N_Upper_Limit=MIN_DAQ+DAQ_COUNT-1, I_Upper_Limit=ODT_COUNT(n)-1, J_Upper_Limit=ODT_ENTRIES_COUNT(n,i)-1

6.3.3 DAQ配置的实际应用

数据采集变量选择：

应用场景：发动机性能测试
配置采集以下变量：
- 发动机转速(RPM)：地址0x000C5508，4字节
- 节气门位置(%)：地址0x000C550C，1字节
- 进气压力(kPa)：地址0x000C550D，2字节
- 冷却液温度(°C)：地址0x000C550F，1字节

ODT组织策略：

• 相关变量放在同一个ODT中

• 确保ODT内数据的一致性

• 考虑数据采集频率和优先级

位元素配置：

• BIT_OFFSET不为0xFF时，表示位元素

• 用于采集单个位的状态(如开关、标志位)

• 可以节省带宽，只传输关心的位

6.4 启动数据传输

6.4.1 原始通信序列

For n = 0 to MAX_DAQ-1 do

↓ SET_DAQ_LIST_MODE E0 10 00 00 00 00 01 00 Mode = 0x10 => DIRECTION = DAQ, timestamped DAQ_LIST_NUMBER = 0x0000 (= n) EVENT_CHANNEL_NUMBER = 0x0000 Prescaler = 01 => no reduction DAQ list priority = 00 => lowest ↑ RES FF

For n = 0 to MAX_DAQ-1 do

↓ START_STOP_DAQ_LIST DE 02 00 00 Mode = 0x02 => select DAQ_LIST_NUMBER = 0x0000 (= n) ↑ RES FF

↓ GET_DAQ_CLOCK DC ↑ RES FF xx xx xx AA C5 00 00 Receive timestamp = 0x0000C5AA

↓ START_STOP_SYNCH DD 01 Mode = 0x01 => start selected ↑ RES FF

6.4.2 通信序列解读

SET_DAQ_LIST_MODE命令：

设置DAQ列表的模式和参数 模式0x10表示DAQ方向(从机到主机)且带时间戳 关联到事件通道0 预分频器为1(不降低采样率) 优先级为0(最低) START_STOP_DAQ_LIST命令：

模式0x02表示选择DAQ列表 将DAQ列表标记为"已选择"，准备启动 GET_DAQ_CLOCK命令：

获取从机当前时间戳 用于主机和从机时间同步 START_STOP_SYNCH命令：

模式0x01表示启动所有已选择的DAQ列表 开始数据传输

6.4.3 数据传输的实际应用

数据采集模式选择：

不同的采集模式：

• 基本DAQ：无时间戳，数据包更小

• 带时间戳DAQ：包含时间信息，便于分析

• STIM模式：数据从主机发送到从机(激励)

• DAQ_STIM模式：双向数据传输(旁路) 采样率控制：

预分频器用于降低采样率 例如：事件周期10ms，预分频器=10，实际采样率=1Hz 可以优化带宽使用 时间同步机制：

GET_DAQ_CLOCK获取从机时间基准 主机可以计算时间偏移 确保不同数据源的时间一致性

6.5 停止数据传输

6.5.1 原始通信序列

For n = 0 to MAX_DAQ-1 do

↓ START_STOP_DAQ_LIST DE 02 00 00 Mode = 0x02 => select DAQ_LIST_NUMBER = 0x0000 (= n) ↑ RES FF

↓ START_STOP_SYNCH DD 02 Mode = 0x02 => stop selected ↑ RES FF

6.5.2 通信序列解读

START_STOP_DAQ_LIST命令：

与启动时相同，选择要操作的DAQ列表 START_STOP_SYNCH命令：

模式0x02表示停止所有已选择的DAQ列表 结束数据传输

6.5.3 数据传输控制的应用

测试场景控制：

应用场景：特定工况测试

1. 配置DAQ列表采集相关参数

2. 启动数据传输

3. 执行测试工况(如加速、减速)

4. 测试完成后停止数据传输

5. 分析采集的数据 资源管理：

不需要时停止数据传输可以节省带宽 减少ECU处理负担 避免不必要的数据积累 选择性控制：

可以只选择部分DAQ列表启动或停止 灵活控制不同数据组的采集

7. 从机重编程 (Reprogramming the Slave)

XCP协议支持ECU的Flash编程功能，用于更新程序或数据。

7.1 指示编程序列开始

7.1.1 原始通信序列

↓ PROGRAM_START D2 ↑ RES FF xx 01 08 2A FF COMM_MODE_PGM = 0x01 => Master Block Mode supported MAX_CTO_PGM = 0x08 MAX_BS_PGM = 0x2A MIN_ST_PGM = 0xFF

7.1.2 通信序列解读

PROGRAM_START命令：

指示编程会话的开始 从机返回编程模式的通信参数 支持主机块模式 最大命令传输对象为8字节 最大块大小为42(0x2A) 最小分离时间为255(0xFF)

7.1.3 编程会话的实际应用

编程前准备：

应用场景：ECU软件更新

1. 确保ECU处于安全状态(如发动机关闭)

2. 解锁PGM资源

3. 发送PROGRAM_START命令

4. 配置编程通信参数

5. 准备开始Flash操作 通信参数的重要性：

编程模式可能有不同的通信限制 块模式可以提高编程效率 需要遵循从机返回的参数限制

7.2 清除非易失性存储器

7.2.1 原始通信序列

↓ SET_MTA F6 xx xx 00 00 01 00 00 Address extension = 0x00 Address = 0x00000100 ↑ RES FF

↓ PROGRAM_CLEAR D1 00 xx xx 00 01 00 00 mode= 0x00 => Absolute access mode Clear range = 0x00000100 ↑ RES FF

7.2.2 通信序列解读

SET_MTA命令：

设置内存传输地址为0x00000100 为后续的编程操作做准备 PROGRAM_CLEAR命令：

清除从MTA开始的指定范围 模式0x00表示绝对访问模式 清除范围为0x00000100字节

7.2.3 Flash擦除的应用场景

扇区擦除操作：

应用场景：更新ECU固件

1. 设置MTA指向目标Flash扇区

2. 发送PROGRAM_CLEAR命令擦除扇区

3. 验证擦除成功

4. 准备写入新数据 访问模式选择：

绝对访问模式：基于具体地址 功能访问模式：基于逻辑区域 擦除粒度考虑：

Flash通常按扇区擦除 擦除范围必须与Flash硬件特性匹配 可能需要擦除多个扇区

7.3 编程非易失性存储器段

7.3.1 原始通信序列

↓ SET_MTA F6 xx xx 00 00 01 00 00 Address extension = 0x00 Address = 0x00000100 ↑ RES FF

Loop with PROGRAM till end of SEGMENT

↓ PROGRAM D0 06 00 01 02 03 04 05 Size = 0x06 Data elements = 0x00 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 ↑ RES FF

7.3.2 通信序列解读

SET_MTA命令：

设置内存传输地址为0x00000100 与PROGRAM_CLEAR相同的地址 PROGRAM命令：

写入6字节数据到从机 数据为0x00 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 需要循环执行，直到完成整个段的编程

7.3.3 Flash编程的实际应用

编程流程：

应用场景：ECU固件更新

1. 擦除目标Flash区域

2. 设置MTA指向起始地址

3. 分块发送程序数据

4. 验证写入数据的正确性

5. 重复直到完成所有数据 块模式优化：

对于大量数据，使用块模式提高效率 遵循MAX_BS_PGM和MIN_ST_PGM参数 可以显著减少编程时间 数据完整性保证：

编程后通常需要验证数据 可以使用校验和或逐字节比较 确保Flash内容与预期一致

7.4 指示编程序列结束

7.4.1 原始通信序列

↓ PROGRAM_RESET CF ↑ RES FF

7.4.2 通信序列解读

PROGRAM_RESET命令：

指示编程会话的结束 从机可能执行复位操作 返回到正常运行模式

7.4.3 编程后处理

复位和初始化：

应用场景：完成ECU编程

1. 发送PROGRAM_RESET命令

2. ECU执行内部复位

3. 新程序开始执行

4. 重新建立XCP连接

5. 验证新程序功能 安全考量：

确保所有编程操作完成 验证程序的完整性和正确性 防止ECU处于不确定状态

8. 关闭会话 (Closing a Session)

8.1 原始通信序列

↓ DISCONNECT FE ↑ RES FF

8.2 通信序列解读

DISCONNECT命令：

断开XCP连接 从机返回到DISCONNECTED状态 资源保护状态恢复

8.3 会话管理的重要性

正确关闭会话：

应用场景：完成标定工作

1. 确保所有修改已保存

2. 停止所有数据传输

3. 发送DISCONNECT命令

4. 释放通信资源 资源管理：

正确断开连接释放从机资源 允许其他工具连接到ECU 防止资源泄漏和冲突

9. 完整会话流程示例

下面是一个完整的XCP会话流程示例，展示了从连接建立到会话关闭的全过程：

1. 建立连接 ↓ CONNECT ↑ RES (资源信息)

2. 获取基本信息 ↓ GET_COMM_MODE_INFO ↑ RES (通信模式信息) ↓ GET_STATUS ↑ RES (会话状态)

3. 解锁资源 ↓ GET_SEED (CAL/PAG) ↑ RES (种子) ↓ UNLOCK ↑ RES (保护状态)

   ↓ GET_SEED (DAQ) ↑ RES (种子) ↓ UNLOCK ↑ RES (保护状态)

4. 标定操作 ↓ SET_MTA ↑ RES ↓ DOWNLOAD (写入参数) ↑ RES ↓ SHORT_UPLOAD (验证参数) ↑ RES (参数值)

5. 配置DAQ ↓ FREE_DAQ ↑ RES ↓ ALLOC_DAQ ↑ RES ↓ ALLOC_ODT ↑ RES ↓ ALLOC_ODT_ENTRY ↑ RES

   ↓ SET_DAQ_PTR ↑ RES ↓ WRITE_DAQ ↑ RES

6. 启动数据传输 ↓ SET_DAQ_LIST_MODE ↑ RES ↓ START_STOP_DAQ_LIST ↑ RES ↓ START_STOP_SYNCH ↑ RES

   // 数据传输阶段 ↑ DAQ (数据包) ↑ DAQ (数据包) ↑ DAQ (数据包)

7. 停止数据传输 ↓ START_STOP_DAQ_LIST ↑ RES ↓ START_STOP_SYNCH ↑ RES

8. 断开连接 ↓ DISCONNECT ↑ RES

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11. 总结

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Part5的核心价值：

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本文为XCP协议系列解读的Part5部分，完整系列包括Part1-Overview、Part2-协议层、Part3-传输层、Part4-接口规范和Part5-通信序列，敬请关注全系列内容！

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