Kwp2000协议的应用（硬件原理使用篇）

作者：良知犹存

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发现K线没有过多的文章描述，作为一个开发过K线的人，不写些文章帮助后来的人岂不是太浪费开发经验了呢。

总述

    KWP2000是一套协议，它符合OSI七层协议模型，即即ISO14230-1,ISO14230-2，ISO14230-3，ISO14230-4这4个协议文件。

ISO14230-1协议规定了物理层标准，要求使用K线

ISO14230-2 规定了链路层，即帧格式、计时器等、错误处理机制以及交换关系。

ISO14230-3 规定了应用层，及链路层中的数据域是如何解析的，怎么样为用户提供服务（请求数据、接受数据、解析数据），这部分参考了ISO14229-1协议。

ISO14230-4 则是对一种特殊应用（排放相关系统要求），他分别对ISO14230-1，ISO14230-2，ISO14230-3作出了特例化要求和一些补充，又形成了一个体系协议（这个不太相关）

目前欧洲汽车领域广泛采用了基于CAN总线的KWP2000，即ISO 15765等协议，而基于K线的KWP2000物理层和数据链路层协议基本淘汰，国内也只有一些底端车型有用，但是在摩托车领域，电喷普及进程中，ECU广泛使用BOSH和德尔福等厂家设备的时候，都在同步使用KWP2000协议，开发相关设备的时候，还是需要懂k线协议的。

一、物理接口

K线的特点：

最大通讯速率达10.4 kbit/s（和现在动辄几十、几百M的通讯速度来比，确实很小）

诊断报文最大长度255Byte，k线是单总线，属于关键字协议，通过不同ID实现主从的应答。

总线电平：0~12V

一般电喷的摩托车的ECU不是BOSH就是德尔福或者日本产的，它负责控制整车的运动相关的逻辑，就是整车的CPU。

设备开发K线电路的选择

一般我们开发时候会选择相应的通讯的芯片，如图为K线芯片的电路，使用的是SI9241的k线芯片，一端连接到MCU的串口TX RX引脚，另一端接入K线

K线通讯现在基本上属于被逐渐淘汰的使用，只不过在摩托车电喷的领域还在使用。所以K线芯片也大都停产了，现有的芯片也基本都是以库存料为主，量不大但是很贵，所以设计有一套其他方式做的K线电路，一边连接到K线，一边连接到MCU的串口引脚，通讯很稳定，可以给大家做参考。

其次，大家也可以在某宝购买一些K线测试的开发板，用作测试，用来加快开发的进度。

如图为K线完整的一次初始化应答的信息抓取：

二、通信关键字

搭建好了硬件，这个时候我们需要进行软件的攻关了。首先准备好相关ECU的协议介绍手册。查看相应的协议规则，以及相应的关键词识别位置。

如图K线通讯几种常见的数据格式：

大家看到上面的一些数据格式刚开始可能有些头疼，但是实际上我们用的时候只会有一种使用，我以我使用过的举例解释（如上第二种数据格式）。

StartCommunication:

TEST->ECU  (设备端发往ECU请求应答的数据)hex:C1 33 F1 81 66

ECU ->TEST (ECU 应答设备的回复)hex :83 F1 11 C1 E9 8F BE

其中：0xF1代表 设备端的默认地址，0x11代表 ECU的地址

C1（FMT格式字节,0xC1转化为2进制为，11000001，bit7~6 为11，代表请求信息，bit5~0 为1，数据字节长度为1，如下只有一个数据byte SDIRQ）

33（Target字节） 

F1（Source字节）

81（SDIRQ，关键字，属于数据段） 

66（0xC1+0x33+0xF1+0x81 = 0x266，取一个byte的大小，所以去掉高位变成0x66）

此时候关键字就是81

由上可以知道，K线通讯的注意点：

1.信息里面包括该信息的数据段的长度；

2.协议数据在最后一个byte进行累加和的校验，用来判断数据；

3.协议信息中进行读取关键ID即可判断出当前应答服务的机制；

通过这些信息，我们大致对协议就有一个判断，我们可以通过一些关键词的填写，进行与ECU通信，获得我们需要的信息。例如读取ECU的故障码。

如下是不同的服务ID对应的不同ECU应答信息

这就是我分享的开发Kwp2000的协议，由于太晚了，所以也准备休息了，明天继续分享我的开发经验。如果大家有什么更好的思路，欢迎分享交流哈。