Bussysteme in der Fahrzeugtechnik: Protokolle und Standards ; mit ... 99 Tabellen
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| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Wiesbaden
Vieweg
2007
|
| Edition: | 2., aktualisierte und erw. Aufl. |
| Series: | ATZ-MTZ-Fachbuch
Praxis und Studium |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XIII, 356 S. zahlr. graph. Darst. |
| ISBN: | 9783834802354 3834802352 |
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Inhalt
Vorwort V
1 Anwendung von Bussystemen und Protokollen 1
1.1 Überblick 2
2 Kfz Bussysteme, Protokolle und Standards 5
2.1 Standardisierung bei Bussystemen 7
3 Kfz Bussysteme Physical und Data Link Layer 9
3.1 Grundlagen für Kfz Bussysteme 9
3.1.1 Elektrotechnische Grundlagen 9
3.1.2 Topologie und Kopplung von Bussystemen 12
3.1.3 Botschaften, Protokollstapel, Dienste (Services) 14
3.1.4 Zeichen und Bitstrom basierte Übertragung, Nutzdatenrate 17
3.1.5 Buszugriffsverfahren, Fehlererkennung und Fehlerkorrektur 19
3.1.6 Jitter und Latenzbei der Datenübertragung 22
3.2 K Line nach ISO 9141 und ISO 14230 23
3.2.1 Entwicklung von K Line und KWP 2000 23
3.2.2 K Line Bus Topologie und Physical Layer 24
3.2.3 Data Link Layer 26
3.2.4 Einschränkungen für emissionsrelevante Komponenten (OBD) 30
3.2.5 Schnittstelle zwischen Protokoll Software und Kommunikations
Controller 30
3.2.6 Ältere K Line Varianten 31
3.2.7 Zusammenfassung K Line Layer 1 und 2 31
3.3 ControllerAreaNetworkCANnachlSO11898 32
3.3.1 Entwicklung von CAN 32
3.3.2 Bus Topologie und Physical Layer 33
3.3.3 Data Link Layer CAN 2.0A und 2.0B 35
3.3.4 Fehlerbehandlung 36
3.3.5 Einsatz von CAN Höhere Protokolle 37
3.3.6 Schnittstelle zwischen Protokoll Software und Kommunikations
Controller 38
3.3.7 Time Triggered CAN (TTCAN) Deterministischer Buszugriff 39
3.3.8 Zusammenfassung CAN Layer 1 und 2 42
3.4 Local Interconnect Network LIN 43
3.4.1 Überblick 43
3.4.2 Data Link Layer 44
3.4.3 Zeitsynchrones Senden von Botschaften (Message Scheduling) 46
3.4.4 Neue Botschaftstypen bei LIN V2.0 47
3.4.5 ISO Diagnose über LIN 48
X Inhalt
3.4.6 LIN Configuration Language 49
3.4.7 Dynamische Konfiguration von LIN Slave Steuergeräten 52
3.4.8 LIN Application Programming Interface (API) 54
3.4.9 Zusammenfassung LIN Layer 1 und 2 56
3.5 FlexRay 57
3.5.1 Bus Topologie und Physical Layer 57
3.5.2 Data Link Layer 59
3.5.3 Netzwerk Start und Takt Synchronisation 62
3.5.4 Fehlerbehandlung, Bus Guardian 64
3.5.5 Konfiguration und übergeordnete Protokolle 65
3.5.6 Zusammenfassung FlexRay Layer 1 und 2 65
3.6 SAEJ1850 66
3.7 Media Oriented Systems Transport MOST 69
3.7.1 Bus Topologie und Physical Layer 69
3.7.2 Data Link Layer 70
3.7.3 Kommunikationscontroller 74
3.7.4 Network Services 76
3.7.5 Netzmanagement 78
3.7.6 Höhere Protokollschichten 79
3.7.7 Beispiel für Systemstart und Audioverbindung 79
3.7.8 Zusammenfassung MOST 82
3.8 Normen und Standards 83
4 Transportprotokolle 85
4.1 Transportprotokoll ISO TP für CAN nach ISO 15765 2 85
4.1.1 Botschaftsaufbau 86
4.1.2 Flusssteuerung, Zeitüberwachung und Fehlerbehandlung 87
4.1.3 Dienste für die Anwendungsschicht (Application Layer Services) 89
4.1.4 Protokoll Erweiterungen 90
4.1.5 Adressierung bei KWP 2000 Zuordnung von CAN Identifiern 90
4.2 Transportprotokoll AUTOSAR TP für FlexRay 91
4.3 Transportprotokoll TP 2.0 für CAN 94
4.3.1 Adressierung und CAN Message Identifier 94
4.3.2 Broadcast Botschaften 95
4.3.3 Dynamischer Kanalaufbau und Verbindungsmanagement 96
4.3.4 Datenübertragung 98
4.4 Transportprotokoll TP 1.6 für CAN 100
4.4.1 Botschaftsaufbau 100
4.4.2 Dynamischer Kanalaufbau 100
4.4.3 Datenübertragung und Datenrichtungswechsel 101
4.5 Transportprotokoll SAE J1939/21 für CAN 102
4.5.1 Übertragungsarten, Adressierung und CAN Message Identifier 102
4.5.2 Segmentierte Datenübertragung (Multi Packet) 105
4.6 Normen und Standards 108
Inhalt _^ XI
5 Diagnoseprotokolle Application Layer 109
5.1 Diagnoseprotokoll KWP 2000 (ISO 14230 3 und 15765 3) 111
5.1.1 Überblick 111
5.1.2 Diagnosesitzungen (Diagnostic Management) 114
5.1.3 Adressierung der Steuergeräte nach KWP 2000 116
5.1.4 Bussystem abhängige Dienste (Network Layer Protocol Control) 118
5.1.5 Fehlerspeicher lesen und löschen (Stored Data Transmission) 119
5.1.6 Daten lesen und schreiben (Data Transmission), Ansteuern von
Steuergeräte Ein und Ausgängen (Input/Output Control) 120
5.1.7 Speicherblöcke auslesen und speichern (Upload, Download) 121
5.1.8 Start von Programmen im Steuergerät (Remote Routine Activation). 122
5.1.9 Erweiterte Dienste (Extended Services) 123
5.2 Unified Diagnostic Services UDS nach ISO 14229 123
5.2.1 Unterschiede zum KWP 2000 Diagnoseprotokoll 123
5.2.2 Überblick über die UDS Diagnosedienste 124
5.2.3 Response on Event Dienst 131
5.3 On Board Diagnose OBD nach ISO 15031 /SAE J1979 133
5.3.1 Überblick OBD Diagnosedienste 133
5.3.2 Auslesen des Fehlerspeichers und von Steuergerätewerten 135
5.3.3 Abfrage der Testergebnisse für abgasrelevante Komponenten 138
5.3.4 OBD Fehlercodes 139
5.3.5 Data Link Security 141
5.3.6 Pass Through Programmierung 141
5.4 Normen und Standards 142
6 Anwendungen für Messen, Kalibrieren und Diagnose (ASAM AE MCD) 143
6.1 Einführung 143
6.2 Busprotokolle für Aufgaben in der Applikation (ASAM MCD 1MC) 147
6.2.1 CAN Calibration Protocol CCP 148
6.2.2 Extended Calibration Protocol XCP 156
6.2.3 AML Konfigurationsdateien für XCP und CCP 171
6.2.4 Interface zwischen Busprotokolltreiber und Applikationssystem
ASAM MCD 1b 173
6.3 Field Bus Exchange Format FIBEX 177
6.4 Überblick über ASAM MCD 2 und MCD 3 184
6.5 Applikationsdatensätze nach ASAM MCD 2 MC (ASAP 2) 185
6.6 ODX Diagnosedatensätze nach ASAM MCD 2D 188
6.6.1 Aufbau des ODX Datenmodells 189
6.6.2 Einfache Datenobjekte (Simple DOP und DTC DOP) 191
6.6.3 Beschreibung von Diagnosediensten und Diagnosevariablen 197
6.6.4 Komplexe Datenobjekte (Complex DOP) 201
6.6.5 DIAG LAYER: Beschreibung der Diagnosedienste eines Gerätes 203
6.6.6 ECU MEM: Beschreibung der Flash Programmierung 207
6.6.7 ECU CONFIG: Beschreibung der Steuergeräte Konfiguration 209
XII Inhalt
6.6.8 MULTIPLE ECU JOB: Diagnosedienste für mehrere Geräte 210
6.6.9 COMPARAM SUBSET und COMPARAM SPEC: Beschreibung
des Busprotokolls 211
6.6.10 VEHICLE INFO SPEC: Fahrzeugzugang und Bustopologie 213
6.6.11 FUNCTION DICTIONARY: Funktionsorientierte Diagnose 216
6.7 ASAM MCD 3 Server 217
6.7.1 Funktionsgruppe M Messen 219
6.7.2 Funktionsgruppe C Kalibrieren 220
6.7.3 Funktionsgruppe D Diagnose 221
6.8 MVCI Diagnosetestsysteme nach ISO 22900 223
6.9 Normen und Standards 226
7 Software Standards: OSEK, AUTOSAR, HIS 227
7.1 Einführung 227
7.2 OSEK/VDX 230
7.2.1 Ereignisgesteuerter Betriebssystem kern OSEK/VDX OS 231
7.2.2 Kommunikation in OSEK/VDX COM 241
7.2.3 Netzmanagement mit OSEK/VDX NM 245
7.2.4 Zeitgesteuerter Betriebssystemkern OSEK Time und
fehlertolerante Kommunikation OSEK FTCOM 250
7.2.5 Erweiterung von OSEK OS um Schutzmechanismen:Protected OS. 253
7.3 Hardware Ein und Ausgabe (HIS IO Library, IO Driver) 254
7.3.1 Hardwaretreiber für Mikrocontroller Standardperipherie 256
7.4 HIS Hardwaretreiber für CAN Kommunikationscontroller (HIS CAN Driver). 259
7.4.1 Zustandsmodell 260
7.4.2 Ablauf beim Empfangen einer CAN Botschaft 261
7.4.3 Ablauf beim Senden einer CAN Botschaft 263
7.4.4 Schnittstelle zum Betriebssystem 264
7.5 HIS Flash Lader 265
7.6 AUTOSAR 266
7.6.1 Überblick über die AUTOSAR Basissoftware 268
7.6.2 Betriebssystem AUTOSAR OS 276
7.6.3 Kommunikationsstack AUTOSAR COM, NM und Diagnostic 280
7.6.4 Runtime Environment AUTOSAR RTE 289
7.7 Normen und Standards 293
8 Werkzeuge, Anwendungen und Einsatzgebiete 295
8.1 Protokollstapel für Steuergeräte (Intellectual Property) 295
8.2 Entwurf und Test der On Board Kommunikation 295
8.3 Werkzeuge zur Applikation von Steuergeräten 299
8.4 Flash Programmierung von Steuergeräten 300
8.4.1 Rahmenbedingungen 301
8.4.2 Flash Speicher 304
8.4.3 Flash Programmierprozess 306
Inhalt x\\\_
8.4.4 Beispiel eines Flash Laders: ADLATUS von SMART Electronic 315
8.4.5 Test und Freigabe von Flash Ladern und Busprotokollen 320
8.5 Diagnosewerkzeuge in Entwicklung und Fertigung 323
8.5.1 Beispiel für Diagnosewerkzeuge: samDia von
Samtec Automotive 325
8.6 Autorenwerkzeuge für Diagnosedaten 333
8.6.1 Beispiel für Autorenwerkzeuge: ODXplorer von
Samtec Automotive 335
8.7 ASAM MCD3 Laufzeitsysteme 341
8.7.1 Beispiel für ein Diagnosesystem: samMCD3Server von
Samtec Automotive Software Electronics 342
Literaturverzeichnis 347
Web Adressen 347
Abkürzungen 349
Sachwortverzeichnis 352 |
| adam_txt |
w
Inhalt
Vorwort V
1 Anwendung von Bussystemen und Protokollen 1
1.1 Überblick 2
2 Kfz Bussysteme, Protokolle und Standards 5
2.1 Standardisierung bei Bussystemen 7
3 Kfz Bussysteme Physical und Data Link Layer 9
3.1 Grundlagen für Kfz Bussysteme 9
3.1.1 Elektrotechnische Grundlagen 9
3.1.2 Topologie und Kopplung von Bussystemen 12
3.1.3 Botschaften, Protokollstapel, Dienste (Services) 14
3.1.4 Zeichen und Bitstrom basierte Übertragung, Nutzdatenrate 17
3.1.5 Buszugriffsverfahren, Fehlererkennung und Fehlerkorrektur 19
3.1.6 Jitter und Latenzbei der Datenübertragung 22
3.2 K Line nach ISO 9141 und ISO 14230 23
3.2.1 Entwicklung von K Line und KWP 2000 23
3.2.2 K Line Bus Topologie und Physical Layer 24
3.2.3 Data Link Layer 26
3.2.4 Einschränkungen für emissionsrelevante Komponenten (OBD) 30
3.2.5 Schnittstelle zwischen Protokoll Software und Kommunikations
Controller 30
3.2.6 Ältere K Line Varianten 31
3.2.7 Zusammenfassung K Line Layer 1 und 2 31
3.3 ControllerAreaNetworkCANnachlSO11898 32
3.3.1 Entwicklung von CAN 32
3.3.2 Bus Topologie und Physical Layer 33
3.3.3 Data Link Layer CAN 2.0A und 2.0B 35
3.3.4 Fehlerbehandlung 36
3.3.5 Einsatz von CAN Höhere Protokolle 37
3.3.6 Schnittstelle zwischen Protokoll Software und Kommunikations
Controller 38
3.3.7 Time Triggered CAN (TTCAN) Deterministischer Buszugriff 39
3.3.8 Zusammenfassung CAN Layer 1 und 2 42
3.4 Local Interconnect Network LIN 43
3.4.1 Überblick 43
3.4.2 Data Link Layer 44
3.4.3 Zeitsynchrones Senden von Botschaften (Message Scheduling) 46
3.4.4 Neue Botschaftstypen bei LIN V2.0 47
3.4.5 ISO Diagnose über LIN 48
X Inhalt
3.4.6 LIN Configuration Language 49
3.4.7 Dynamische Konfiguration von LIN Slave Steuergeräten 52
3.4.8 LIN Application Programming Interface (API) 54
3.4.9 Zusammenfassung LIN Layer 1 und 2 56
3.5 FlexRay 57
3.5.1 Bus Topologie und Physical Layer 57
3.5.2 Data Link Layer 59
3.5.3 Netzwerk Start und Takt Synchronisation 62
3.5.4 Fehlerbehandlung, Bus Guardian 64
3.5.5 Konfiguration und übergeordnete Protokolle 65
3.5.6 Zusammenfassung FlexRay Layer 1 und 2 65
3.6 SAEJ1850 66
3.7 Media Oriented Systems Transport MOST 69
3.7.1 Bus Topologie und Physical Layer 69
3.7.2 Data Link Layer 70
3.7.3 Kommunikationscontroller 74
3.7.4 Network Services 76
3.7.5 Netzmanagement 78
3.7.6 Höhere Protokollschichten 79
3.7.7 Beispiel für Systemstart und Audioverbindung 79
3.7.8 Zusammenfassung MOST 82
3.8 Normen und Standards 83
4 Transportprotokolle 85
4.1 Transportprotokoll ISO TP für CAN nach ISO 15765 2 85
4.1.1 Botschaftsaufbau 86
4.1.2 Flusssteuerung, Zeitüberwachung und Fehlerbehandlung 87
4.1.3 Dienste für die Anwendungsschicht (Application Layer Services) 89
4.1.4 Protokoll Erweiterungen 90
4.1.5 Adressierung bei KWP 2000 Zuordnung von CAN Identifiern 90
4.2 Transportprotokoll AUTOSAR TP für FlexRay 91
4.3 Transportprotokoll TP 2.0 für CAN 94
4.3.1 Adressierung und CAN Message Identifier 94
4.3.2 Broadcast Botschaften 95
4.3.3 Dynamischer Kanalaufbau und Verbindungsmanagement 96
4.3.4 Datenübertragung 98
4.4 Transportprotokoll TP 1.6 für CAN 100
4.4.1 Botschaftsaufbau 100
4.4.2 Dynamischer Kanalaufbau 100
4.4.3 Datenübertragung und Datenrichtungswechsel 101
4.5 Transportprotokoll SAE J1939/21 für CAN 102
4.5.1 Übertragungsarten, Adressierung und CAN Message Identifier 102
4.5.2 Segmentierte Datenübertragung (Multi Packet) 105
4.6 Normen und Standards 108
Inhalt _^ XI
5 Diagnoseprotokolle Application Layer 109
5.1 Diagnoseprotokoll KWP 2000 (ISO 14230 3 und 15765 3) 111
5.1.1 Überblick 111
5.1.2 Diagnosesitzungen (Diagnostic Management) 114
5.1.3 Adressierung der Steuergeräte nach KWP 2000 116
5.1.4 Bussystem abhängige Dienste (Network Layer Protocol Control) 118
5.1.5 Fehlerspeicher lesen und löschen (Stored Data Transmission) 119
5.1.6 Daten lesen und schreiben (Data Transmission), Ansteuern von
Steuergeräte Ein und Ausgängen (Input/Output Control) 120
5.1.7 Speicherblöcke auslesen und speichern (Upload, Download) 121
5.1.8 Start von Programmen im Steuergerät (Remote Routine Activation). 122
5.1.9 Erweiterte Dienste (Extended Services) 123
5.2 Unified Diagnostic Services UDS nach ISO 14229 123
5.2.1 Unterschiede zum KWP 2000 Diagnoseprotokoll 123
5.2.2 Überblick über die UDS Diagnosedienste 124
5.2.3 Response on Event Dienst 131
5.3 On Board Diagnose OBD nach ISO 15031 /SAE J1979 133
5.3.1 Überblick OBD Diagnosedienste 133
5.3.2 Auslesen des Fehlerspeichers und von Steuergerätewerten 135
5.3.3 Abfrage der Testergebnisse für abgasrelevante Komponenten 138
5.3.4 OBD Fehlercodes 139
5.3.5 Data Link Security 141
5.3.6 Pass Through Programmierung 141
5.4 Normen und Standards 142
6 Anwendungen für Messen, Kalibrieren und Diagnose (ASAM AE MCD) 143
6.1 Einführung 143
6.2 Busprotokolle für Aufgaben in der Applikation (ASAM MCD 1MC) 147
6.2.1 CAN Calibration Protocol CCP 148
6.2.2 Extended Calibration Protocol XCP 156
6.2.3 AML Konfigurationsdateien für XCP und CCP 171
6.2.4 Interface zwischen Busprotokolltreiber und Applikationssystem
ASAM MCD 1b 173
6.3 Field Bus Exchange Format FIBEX 177
6.4 Überblick über ASAM MCD 2 und MCD 3 184
6.5 Applikationsdatensätze nach ASAM MCD 2 MC (ASAP 2) 185
6.6 ODX Diagnosedatensätze nach ASAM MCD 2D 188
6.6.1 Aufbau des ODX Datenmodells 189
6.6.2 Einfache Datenobjekte (Simple DOP und DTC DOP) 191
6.6.3 Beschreibung von Diagnosediensten und Diagnosevariablen 197
6.6.4 Komplexe Datenobjekte (Complex DOP) 201
6.6.5 DIAG LAYER: Beschreibung der Diagnosedienste eines Gerätes 203
6.6.6 ECU MEM: Beschreibung der Flash Programmierung 207
6.6.7 ECU CONFIG: Beschreibung der Steuergeräte Konfiguration 209
XII Inhalt
6.6.8 MULTIPLE ECU JOB: Diagnosedienste für mehrere Geräte 210
6.6.9 COMPARAM SUBSET und COMPARAM SPEC: Beschreibung
des Busprotokolls 211
6.6.10 VEHICLE INFO SPEC: Fahrzeugzugang und Bustopologie 213
6.6.11 FUNCTION DICTIONARY: Funktionsorientierte Diagnose 216
6.7 ASAM MCD 3 Server 217
6.7.1 Funktionsgruppe M Messen 219
6.7.2 Funktionsgruppe C Kalibrieren 220
6.7.3 Funktionsgruppe D Diagnose 221
6.8 MVCI Diagnosetestsysteme nach ISO 22900 223
6.9 Normen und Standards 226
7 Software Standards: OSEK, AUTOSAR, HIS 227
7.1 Einführung 227
7.2 OSEK/VDX 230
7.2.1 Ereignisgesteuerter Betriebssystem kern OSEK/VDX OS 231
7.2.2 Kommunikation in OSEK/VDX COM 241
7.2.3 Netzmanagement mit OSEK/VDX NM 245
7.2.4 Zeitgesteuerter Betriebssystemkern OSEK Time und
fehlertolerante Kommunikation OSEK FTCOM 250
7.2.5 Erweiterung von OSEK OS um Schutzmechanismen:Protected OS. 253
7.3 Hardware Ein und Ausgabe (HIS IO Library, IO Driver) 254
7.3.1 Hardwaretreiber für Mikrocontroller Standardperipherie 256
7.4 HIS Hardwaretreiber für CAN Kommunikationscontroller (HIS CAN Driver). 259
7.4.1 Zustandsmodell 260
7.4.2 Ablauf beim Empfangen einer CAN Botschaft 261
7.4.3 Ablauf beim Senden einer CAN Botschaft 263
7.4.4 Schnittstelle zum Betriebssystem 264
7.5 HIS Flash Lader 265
7.6 AUTOSAR 266
7.6.1 Überblick über die AUTOSAR Basissoftware 268
7.6.2 Betriebssystem AUTOSAR OS 276
7.6.3 Kommunikationsstack AUTOSAR COM, NM und Diagnostic 280
7.6.4 Runtime Environment AUTOSAR RTE 289
7.7 Normen und Standards 293
8 Werkzeuge, Anwendungen und Einsatzgebiete 295
8.1 Protokollstapel für Steuergeräte (Intellectual Property) 295
8.2 Entwurf und Test der On Board Kommunikation 295
8.3 Werkzeuge zur Applikation von Steuergeräten 299
8.4 Flash Programmierung von Steuergeräten 300
8.4.1 Rahmenbedingungen 301
8.4.2 Flash Speicher 304
8.4.3 Flash Programmierprozess 306
Inhalt x\\\_
8.4.4 Beispiel eines Flash Laders: ADLATUS von SMART Electronic 315
8.4.5 Test und Freigabe von Flash Ladern und Busprotokollen 320
8.5 Diagnosewerkzeuge in Entwicklung und Fertigung 323
8.5.1 Beispiel für Diagnosewerkzeuge: samDia von
Samtec Automotive 325
8.6 Autorenwerkzeuge für Diagnosedaten 333
8.6.1 Beispiel für Autorenwerkzeuge: ODXplorer von
Samtec Automotive 335
8.7 ASAM MCD3 Laufzeitsysteme 341
8.7.1 Beispiel für ein Diagnosesystem: samMCD3Server von
Samtec Automotive Software Electronics 342
Literaturverzeichnis 347
Web Adressen 347
Abkürzungen 349
Sachwortverzeichnis 352 |
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