标定基础-XCP协议之协议层

XCP协议背景

CCP协议是基于CAN的标定协议，随着发展标定不再满足于CAN通信，因此发展出XCP来支持CAN、USB、TCP/IP、UDP/IP。它与CCP具有渊源。

XCP提供以下基本功能：

• 同步数据采集
• 同步数据激励
• 在线内存校准（读/写访问）
• 校准数据页面初始化和切换
• 用于ECU开发的Flash编程

XCP提供以下可选的新功能：

• 各种传输层（CAN、以太网、USB、…）
• 块通信模式
• 交错通信模式
• 动态数据传输配置
• 时间戳数据传输
• 数据传输同步
• 数据传输的优先级
• 原子位修改
• 按位数据刺激

与CCP 2.1相比，XCP改进了以下功能：

• 兼容性和规范
• 效率和吞吐量
• 开机数据传输
• 数据页面冻结
• 自动配置
• 闪存编程

XCP是根据以下原则设计的：

• 最小的从资源消耗（RAM、ROM、运行时资源）
• 高效的通信
• 简单的从设备实现

XCP消息帧结构说明

所有XCP通信都作为称为XCP数据包的数据对象传输。
有2种基本的数据包类型：

1. 用于传输通用控制命令的数据包：CTO
2. 用于传输同步数据的数据包：DTO

• CTO（命令传输对象）用于传输通用控制命令

  • 它用于执行协议命令（CMD）
  • 传输命令响应（RES）
  • 错误（ERR）数据包
  • 事件（EV）数据包
  • 服务请求数据包（SERV）

• DTO（数据传输对象）用于传输同步数据采集数据（DAQ）和传输同步数据刺激数据（STIM）。

XCP协议的帧格式

1. XCP帧格式由头部、数据包、尾部组成，头部尾部根据协议在不同通信方式上有所区别。
2. XCP数据包包含协议的通用部分，独立于使用的传输层。
3. XCP数据包由标识字段、可选时间戳字段、数据字段组成。

头部尾部

头部尾部根据协议在不同通信方式上有所区别。

标识字段

XCP数据包基本上总是以标识字段开头，该字段作为第一个字节包含数据包标识符（PID）。

主设备到从设备的标识字段

从设备到主设备的标识字段

数据段

1. 对于CTO数据包，数据字段包含不同类型的CTO数据包的特定参数。
2. 对于DTO数据包，数据字段包含用于同步获取和激励的数据。

CTO

CTO（Command Transfer Object）用于传输通用控制命令。

1. 识别字段仅由PID组成，其中包含CTO数据包代码。时间戳字段不可用。
2. 数据字段包含不同类型的CTO数据包的特定参数。

CMD

CMD（Command Packet）的PID包含0xC0 <= CMD <= 0xFF范围内的代码。所有可能的命令代码都在命令代码（CMD）定义。

RES

RES（Command Response packet）PID包含命令正响应包代码RES = 0xFF。如果命令成功执行，RES将作为CMD的回复发送。

ERR

ERR（Error packet）的PID包含数据包代码ERR = 0xFE。如果命令未成功执行，ERR将作为CMD的响应发送。第二个字节包含错误代码。后续定义了错误代码。

EV

EV（Event packet）的PID包含数据包代码EV = 0xFD。如果从设备想要报告异步事件包，则发送EV。第二个字节包含事件代码。后续定义了事件代码。实现是可选的。从设备发送到主设备的事件数据包无被确认回复，因此不能保证传输。

SERV

SERV（Service Request packet）的PID包含请求包代码SERV = 0xFC。SERV要求主设备执行一些操作。第二个字节包含服务请求代码。可能的服务请求代码在后续定义。

DTO

DTO用于传输同步数据采集数据（DAQ）和传输同步数据刺激数据（STIM）。
识别字段的内容因识别字段类型而异。
时间戳字段的内容因时间戳字段类型而异。
识别字段类型和时间戳字段类型的任何组合都是可能的。
数据字段包含用于同步获取和刺激的数据。

DAQ

PID包含0x00 <= DAQ <= 0xFB范围内的（绝对或相对）ODT数。ODT编号是指对象描述符表（ODT），该表描述了剩余数据字节中包含哪些数据采集元素。

STIM

PID包含0x00 <= STIM <= 0xBF范围内的（绝对或相对）ODT编号。ODT编号是指相应的对象描述符表（ODT），该表描述了剩余数据字节中包含哪些数据刺激元素。

相关代码

错误代码

事件代码

下表中的事件数据包代码可以作为PID = 0xFD的异步数据包发送。实现是可选的。从设备发送到主设备的事件数据包不被确认，因此不能保证传输。

服务代码

下表中的服务请求数据包代码可以作为PID = 0xFC的异步数据包发送。对于从设备来说，实现是可选的，但对于主设备来说是强制性的。从设备发送到主设备的服务请求包不被确认，因此不能保证传输。

命令代码

CMD-STD（标准命令）

CMD-CAL（标定命令）

CMD-PAG（页切换命令）

CMD-DAQ（数据采集命令）

CMD-PGM（非易失存储编程命令）