基于基于K线线/CAN总线的总线的KWP2000协议分析及协议栈的开发测试协议分析及协议栈的开发测试
KWP2000是一套非常完善的车载故障诊断协议标准，协议的分层结构使得KWP2000诊断服务并不依赖于某种
特定的网络介质，其应用层可以移植到任何一种物理层和数据链路层协议之上。基于CAN总线的KWP2000顺应
了目前车载网络发展的大趋势，将逐步取代K线诊断协议，成为下一代车载诊断协议的主流之一。
1 前言
在汽车故障诊断领域，针对诊断设备和汽车ECU之间的数据交换，各大汽车公司几乎都制订了相关的标准和协议。其中，欧
洲汽车领域广泛使用的一种车载诊断协议标准是KWP2000（Keyword Protocol 2000），该协议实现了一套完整的车载诊断服
务，并且满足E-OBD（European On Board Diagnose）标准。KWP2000最初是基于K线的诊断协议，由于K线物理层和数据
链路层在网络管理和通讯速率上的局限性，使得K线无法满足日趋复杂的车载诊断网络的需求。而CAN网络（Controller Area
Network）由于其非破坏性的网络仲裁机制、较高的通讯速率（可达1M bps）和灵活可靠的通讯方式，在车载网络领域广受青
睐，越来越多的汽车制造商把
在网络协议开发和测试应用方面，美国MathWorks公司和德国Vector公司提供了功能强大的开发和测试工具，可分别用于协议
栈源码的开发和ECU测试。
2 基于K线的
基于K线的KWP2000协议标准主要包括ISO/WD 14230-1～14230-4，各部分协议与OSI模型的对应关系如表1所示。
表1 KWP2000协议与OIS模型的对应关系
ISO 14230-1规定了KWP2000协议的物理层规范（K线、L线），它在ISO 9141-2的基础上把数据交换系统扩展到了24V电压
系统。ISO 14230-2规定了KWP2000的数据链路层协议，包括报文结构、初始化过程、通讯连接管理、定时参数和错误处理
等内容。K线的报文包括报文头、数据域和校验和三部分，其中报文头包含格式字节、目标地址（可选）、源地址（可选）和
附加长度信息（可选），如表2所示。
表2 基于K线的KWP2000报文结构[3]
1）可选字节，取决于格式字节Fmt的A1A0位
2）服务标识符（Service ID），数据域的第1个字节
在开始诊断服务之前，诊断设备必须对ECU进行初始化，通过ECU的响应获取ECU的源地址、通讯波特率、支持的报文头格
式、定时参数等信息。ECU所支持的报文头和定时参数信息包含在ECU返回的“关键字（Key Word）”中（这也是协议命名的
由来）。关键字由两个字节构成，如图1所示，关键字的低字节中各位的含义如表3所示。
图1 关键字格式[3]
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