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第1章 总线系统和协议的应用 1

第2章 车辆总线系统协议和标准 5

第3章 车辆总线系统的物理层和数据链路层 9

3.1 车辆总线系统基础 9

3.1.1 电气特性基础 9

3.1.2 总线系统的拓扑图与连接 12

3.1.3 数据帧、协议栈和服务 14

3.1.4 通信模式和寻址 15

3.1.5 基于字符和比特流的传输及有效数据率 19

3.1.6 总线数据访问方法以及错误识别和修正 21

3.1.7 数据传输时的抖动和延迟 22

3.2 基于ISO 9141和ISO 14230的K线 23

3.2.1 K线和KWP2000的发展 24

3.2.2 K线总线拓扑和物理层 24

3.2.3 数据链路层 26

3.2.4 对重要废气排放组件（OBD）的限制 30

3.2.5 协议软件和通信控制器之间的接口 30

3.2.6 原始的K线变量 31

3.2.7 K线层1和层2的总结 31

3.3 基于ISO 11898的控制器局域网CAN 32

3.3.1 CAN的发展历程 32

3.3.2 总线拓扑和物理层 33

3.3.3 CAN数据链路层 35

3.3.4 CAN总线的错误诊断 37

3.3.5 CAN的应用——高层协议 37

3.3.6 协议软件和CAN控制器之间的接口 38

3.3.7 时间触发CAN（TTCAN） 41

3.3.8 CAN层1和层2的总结 43

3.4 局域互联网LIN 43

3.4.1 概况 44

3.4.2 数据链路层 45

3.4.3 数据信息的同步发送 47

3.4.4 LIN V2.0中新的数据信息类型 48

3.4.5 LIN总线传输层和ISO诊断 48

3.4.6 LIN配置语言 50

3.4.7 LIN从控制器的动态配置 53

3.4.8 LIN应用程序接口（API） 54

3.4.9 LIN层1和层2的总结 56

3.5 FlexRay 56

3.5.1 总线拓扑和物理层 57

3.5.2 数据链路层 59

3.5.3 网络起动和时钟同步 62

3.5.4 错误处理和总线监视 64

3.5.5 配置和高层协议 65

3.5.6 配置举例 65

3.5.7 进一步的研发 70

3.5.8 FlexRay层1和层2的总结 71

3.6 SAE J1850 71

3.7 多媒体定向系统传输MOST 74

3.7.1 总线拓扑和物理层 75

3.7.2 数据链路层 76

3.7.3 通信控制器 80

3.7.4 网络服务和功能块 81

3.7.5 网络管理 84

3.7.6 高层协议接口 85

3.7.7 系统起动和音频连接举例 85

3.7.8 新研发的MOST150 87

3.7.9 MOST的总结 89

3.8 传感器-执行器-总线系统 89

3.8.1 基于SAE J2716单边缘脉冲传输SENT总线 90

3.8.2 PSI5 90

3.8.3 ASRB 2.0——自动安全限制总线（ISO 22898） 91

第4章 传输协议 94

4.1 基于ISO 15765—2的CAN传输协议ISO-TP 94

4.1.1 数据报文的结构 95

4.1.2 流量控制、时间监视和错误处理 96

4.1.3 应用层的服务 98

4.1.4 协议的扩展 99

4.1.5 KWP 2000/UDS的寻址 99

4.2 FlexRay的传输协议AUTOSAR TP 99

4.3 关于CAN传输协议TP2.0 102

4.3.1 寻址系统和CAN信息标识符 103

4.3.2 广播报文 103

4.3.3 动态信道的建立和连接管理 104

4.3.4 报文的传输 106

4.4 CAN传输协议TP1.6 107

4.4.1 报文结构 108

4.4.2 动态信道的建立 108

4.4.3 数据传输和数据方向的变化 109

4.5 CAN传输协议SAE J1939/21 109

4.5.1 传输种类、寻址和CAN报文标识符 110

4.5.2 分组数据传输（多包） 113

第5章 应用层的诊断协议 115

5.1 诊断协议KWP 2000（ISO 14230—3） 117

5.1.1 概况 117

5.1.2 诊断会话（诊断管理） 119

5.1.3 基于KWP 2000和UDS的控制器寻址 121

5.1.4 与总线系统有关的服务（网络层协议控制） 123

5.1.5 错误存储器的读和写（存储数据的传输） 124

5.1.6 数据的读和写（数据传输）及控制器的输入／输出 124

5.1.7 读和写存储器块 125

5.1.8 控制器中程序的启动（远程程序激活） 126

5.1.9 扩展服务 126

5.2 基于ISO 14229/15765—3的联合诊断服务UDS 127

5.2.1 UDS与KWP 2000诊断协议的不同之处 127

5.2.2 UDS诊断服务概述 128

5.2.3 事件服务的响应 133

5.3 基于ISO 15031/SAE J1939的在线诊断OBD 134

5.3.1 OBD诊断服务概述 135

5.3.2 读故障存储器和控制器的值 137

5.3.3 对于重要废气排放组件测试结果的询问 139

5.3.4 OBD错误码 139

5.3.5 数据链路安全 141

5.3.6 程序接口 141

5.3.7 举例 142

第6章 测量、标定和诊断的应用（ASAM AE MCD） 144

6.1 概述 144

6.2 有关应用任务的总线协议（ASAM AE MCD 1MC） 147

6.2.1 CAN标定协议CCP 149

6.2.2 扩展标定协议XCP 154

6.2.3 XCP和CCP的AML配置数据 165

6.2.4 总线协议驱动器和应用系统之间的接口ASAM MCD 1b 167

6.3 现场总线交换格式FIBEX 168

6.4 ASAM AE MCD 2和MCD 3概述 177

6.5 基于ASAM MCD 2 MC的应用数据项 179

6.5.1 ASAP2/A2L应用数据项 179

6.5.2 标定数据格式CDF和元数据交换格式MDX 182

6.6 基于ASAM AE MCD 2D的ODX诊断数据项 184

6.6.1 ODX数据模型结构 184

6.6.2 DIAG-LAYER：分层次的诊断描述 186

6.6.3 VEHICLE-INFO-SPEC：车辆接口和总线拓扑 189

6.6.4 COMPARAM-SPEC和COMPARAM-SUBSET：总线协议 192

6.6.5 DIAG-COMM和DIAG-SERVICE：诊断服务 195

6.6.6 简单和复杂的数据目标 199

6.6.7 SINGLE-ECU-JOB和MULTIPLE-ECU-JOB：诊断流程 207

6.6.8 STATE-CHART：诊断会话 209

6.6.9 ECU-CONFIG：控制器配置的描述 210

6.6.10 ECU-MEM：Flash程序的描述 210

6.6.11 FUNCTION-DICTIONARY：面向功能的诊断 213

6.6.12 分组ODX和ODX自动工具 214

6.6.13 ODX 2.2版本 215

6.7 ASAM AE MCD 3服务 215

6.7.1 功能组M测量 216

6.7.2 功能组C标定 217

6.7.3 功能组D诊断 218

6.8 基于ISO 22900的有关诊断测试仪的MVCI接口 220

第7章 软件标准：OSEK/AUTOSAR/HIS 223

7.1 引言 223

7.2 OSEK/VDX 225

7.2.1 事件触发操作系统OSEK/VDX OS 227

7.2.2 OSEK/VDX COM中的通信 236

7.2.3 用OSEK/VDX NM进行网络管理 239

7.2.4 时间控制操作系统OSEK Time和容错通信OSEK FTCOM 244

7.2.5 OSEK OS的扩展保护机制：保护型操作系统 246

7.3 硬件的输入和输出 247

7.4 CAN通信控制器的HIS硬件驱动器 249

7.5 HIS Flash-Lader（Flash的装载） 249

7.6 AUTOSAR 249

7.6.1 AUTOSAR基础软件概述 252

7.6.2 AUTOSAR OS 260

7.6.3 AUTOSAR COM和诊断DCM的通信堆栈 262

7.6.4 AUTOSAR NM 272

7.6.5 虚拟功能总线VFB及运行时间环境和软件组件 276

7.6.6 展望 281

第8章 工具、应用和使用领域 283

8.1 控制器的软件组件 283

8.2 在线通信的设计和测试 283

8.2.1 CANoe的研发过程 284

8.2.2 DaVinci网络设计器 284

8.2.3 CANoe的系统仿真 288

8.2.4 其余总线的仿真 289

8.2.5 总系统的集成 291

8.3 控制器的应用工具 291

8.4 控制器的Flash程序 293

8.4.1 框架条件 294

8.4.2 Flash存储器 297

8.4.3 Flash的编程过程 298

8.4.4 Flash装载举例 305

8.4.5 Flash编程和总线协议的测试和释放 310

8.5 研发和加工中的诊断工具 314

8.6 关于诊断数据的自动工具 323

8.7 ASAM MCD3运行时间系统 330

第9章车辆之间的通信 336

9.1 收费系统 336

9.2 Car2Car协会 337

缩略词 340