车载CAN网络诊断协议与成本优化设计

车载CAN网络诊断协议与诊断需求分析是汽车电子系统中的关键课题，特别是在现代车辆中，随着Controller Area Network (CAN)技术的日益普及，ISO 15765标准作为车载网络的国际诊断规范变得尤为重要。ISO 15765定义了多种地址格式，包括常规寻址、常规固定寻址、扩展寻址和混合寻址，这些格式针对不同情况提供了灵活的数据传输和诊断功能。 常规寻址适用于11位CAN ID，网络层地址信息未明确映射关系，这为协议设计者提供了较大的灵活性。常规固定寻址则是针对29位CAN ID，明确了地址信息与CAN ID的精确映射，其中第一字节用于远程地址，后部位用于标识物理或功能寻址，并区分目标和源地址。 扩展寻址专为11位ID设计，将目标地址信息放在第一数据字节，第二字节包含网络层的协议控制信息。混合寻址则针对远程诊断，当被诊断节点不在同一网络段时，使用11位或29位ID，第一数据字节包含扩展地址信息。 诊断过程涉及从应用层到数据链路层的协议数据单元映射，如图2.13所示，首先映射的是网络层的协议控制信息，然后是应用层的协议控制信息，最后是应用数据。这种多层映射确保了数据的准确传输和诊断信息的有效交换。 由于国际标准的复杂性和知识产权保护，国内在车载CAN网络诊断工具的研发上相对滞后，主要依赖昂贵的进口设备。因此，开发具有自主知识产权且成本低廉的诊断工具对于提升我国汽车行业技术水平具有战略意义。本文以特定车型的网络结构和诊断节点为研究对象，深入探讨了基于ISO 15765的诊断系统设计，旨在推动国内在这一领域的技术创新和应用发展。通过结合VC软件平台和USB CAN II硬件，论文提出了一种潜在的低成本诊断解决方案，有望打破国外技术垄断，促进国内车载CAN网络诊断技术的进步。