CANape-ECU标定软件

ECU测量、标定和诊断的综合工具

特点和优势

      CANape主要用于电控单元（ECU）的参数优化（标定）。它在系统运行期间同时标定参数值和采集测量信号。CANape与ECU的物理接口可以是使用 CCP（CAN标定协议）的CAN总线，或者是使用XCP协议的FlexRay实现。另外，通过集成的诊断功能集（Diagnostic Feature Set），CANape提供了对诊断数据和诊断服务的符号化访问。这样，它就为用户提供了完整的诊断测试仪功能。CANape使用标准协议的特性使其成为 了覆盖ECU开发所有阶段的一种开放而灵活的平台。

功能

      CANape的基本功能包括：

• 同步地实时采集和显示ECU内部信号（通过CCP/XCP），CAN、LIN、FlexRay总线信号以及来自外部测量设备的信号
• 通过CCP/XCP进行在线标定和通过XCP进行实时激励（Stimulation）
• 离线标定
• 快速而安全地使用二进制文件和参数组刷写Flash（Flash编程）
• 无缝集成KWP2000和UDS诊断函数
• 强大的标定数据管理、参数组比较和合并功能
• 在测量、离线分析或旁通（bypassing）过程中使用集成的MATLAB/Simulink模型进行计算
• ASAM MCD3 测量和标定自动化接口
• 与ECU测量数据一起同步采集视频、 音频、GPS和外部测量设备的环境数据
• 使用集成的编程语言自动执行用户输入序列和处理测量值与信号

特殊功能和选项

• 监视CAN、FlexRay和LIN总线（1.3，2.0和Cooling Bus）
• 通过CAN、FlexRay、LIN（1.3，2.0和Cooling Bus）、USB、以太网和串口进行测量和标定
• 支持针对flash和诊断数据的ODX2.0标准
• 受ODX-F文件控制的自动Flash编程过程
• 无需键盘输入就可通过音频和视频记录对驾驶状况进行可靠且同步的评价
• 使用独立的数据库工具eASEE.cdm可对标定数据进行可靠的、基于服务器的管理
• 选用插件可扩充CANape的功能，使其能够显示GPS车辆位置、加入ASAM MCD3接口、观察OSEK操作系统以及在开发驾驶员辅助系统时通过目测法来主观评价目标识别算法

使用多种测量、显示和标定窗口的配置实例

应用领域

      CANape是进行ECU标定的综合工具。该领域内的所有工作都可使用CANape方便而可靠地完成：从快速原型方案到ECU生产前的软件功能开发，使用 ASAM MCD3接口的台架测试应用，实车试验的测试驱动器，数据记录，ECU和车辆诊断，以及使用高级多媒体选项进行的目标识别算法验证。

测量数据采集

      通过CCP和XCP测量与标定协议，CANape能同步地获取ECU内部的测量参数。同步的意思是测量数据采样点的分配可以精确到ECU的一个任务周期。 ECU的测量数据与其它测量数据（来自CAN、LIN或FlexRay总线，GPS，音频，视频或其它测量设备）被同步存储并通过多种途径显示。

      CANape的测量数据采集特性包括：

• 可以使用多种窗口类型和用户自定义面板进行图形化显示
• 在跟踪窗口中分析总线通信
• 结合不同来源的真实变量并借助内置的脚本语言或MATLAB/Simulink模型可以在线计算出虚拟信号
• 使用多种触发器进行数据记录，包括pre-trigger和post-trigger时间（包含音频和视频）
• 同步采集标量值和数组
• 可配置数据记录仪CANlog和CANcaseXL log进行CCP和XCP测量
• 数据测量速率可超过1MBit/s（取决于使用的接口）

测量数据评估

      CANape提供了众多功能，用于方便地处理和评估之前的测量数据：

• 脚本驱动和自动化的测量文件评估
• 使用集成的编程语言或MATLAB/Simulink模型进行算术评估
• 信号可以按照时间或XY视图显示
• 利用缩放功能、搜索功能和测量标尺观察信号响应
• 输入注释和宏进行离线分析
• 导入和导出不同格式的测量文件
• 从测量文件中导出同步视频片段
• 使用测量文件管理器方便地处理测量文件

标定/参数调整

      参数调整要么以文字方式显示，要么以图形方式显示（针对特性曲线和map）。用户自定义面板为用户提供了一种显示和标定特性参数的个性化接口。

      针对参数调整/标定提供了下列功能：

• 用户可在线标定ECU内存中的参数值，也可离线标定CANape的“镜像内存”中的参数值。离线模式可以在不连接ECU的情况下进行测量前或测量结束后的ECU参数处理工作
• 与测量数据采集并行进行参数标定
• 可以在参数浏览器这一个窗口中标定EC U的所有参数
• 刷写参数组
• 基于测量文件中的特定时刻生成参数组

使用XCP on FlexRay和XCP on LIN进行标定

      CANape是第一个具有XCP on FlexRay接口的MCD工具。该接口使用了通用的、与总线无关的XCP协议层和一个新的针对FlexRay的传输层。XCP on FlexRay规范特别针对FlexRay定义了一种可用XCP带宽的动态分配机制。在动态分配过程中，CANape识别可用的带宽并动态而高效地将其分 配给当前的应用数据通信使用。这样XCP通信就优化使用了可用带宽并且几乎对正常的FlexRay通信不会产生任何影响。

      越来越复杂的基于LIN的ECU也需要具备测量数据采集、参数标定和flash编程功能。使用由Vector开发的XCP on LIN理念，用户就能够测量和标定LIN master以及LIN slave。CANape可使用基于CAN总线的XCP或直接使用基于LIN总线的XCP。当然，已经有发布的ECU驱动程序来实现这些功能了。

 
CANape用作XCP Master：
传输层和协议层分离，XCP允许使用多种类型的硬件接口

CANape用作Flash工具和Flash任务的开发环境

      支持通过CCP/XCP和诊断协议使用二进制文件刷写新版本程序。目前存在支持多种处理器型号的CCP/XCP Flash编程内核程序。

      使用CANape中集成的脚本编辑器，用户可以开发与诊断相关的Flash编程任务。使用脚本语言可执行诊断函数并从ODX Flash容器中读取必要的信息和数据。在CANape中执行Flash任务非常简单，可以使用ODX-F容器自动完成，也可通过用户输入交互进行。 CANape具备全面测试并分析相关的诊断通信的能力，这使它成为了进行Flash编程的一个理想开发环境。

      为了缩短Flash编程过程的执行时间，Vector提供了一种压缩传输数据的方法。可使用CANape中针对Flash Bootloader CANfbl的扩展功能和相关的压缩功能。为优化Flash过程，CANape也支持对多个ECU并行编程。

快速原型

      CANape使用标准PC机代替价格高昂的快速原型硬件系统。使用MATLAB/Simulink完成功能开发。在创建的模型中方便地加入XCP driver，该driver包含在每个CANape产品中。生成代码并经过编译后，应用程序就可在WIN32计算机上以EXE或DLL形式运行。然后使 用XCP就可以全面访问模型的内部测量变量和参数。如果对实时性有严格的要求，则可使用The Mathworks提供的xPC接口为PC机生成一个运行模型的实时操作系统。通过集成在模型中的XCP driver，用户就可以使用CANape进行测量和标定。

      使用同样的机制还可以实现基于PC机的旁通。这涉及到通过XCP周期性和同步地测量ECU内部数据，使用XCP激励在PC机上计算结果并将结果回送给ECU。

自动化接口

      CANape提供了多种强大的自动化接口，比如ASAM MCD3 (MC)，使客户机应用软件能够访问ECU数据。典型的使用案例是测试台架或用于自动参数标定的应用软件。作为测试工具的CANoe也能通过MCD3接口访问内部ECU参数。

数据库编辑器

      为了方便地编辑不同类型的描述文件，CANape提供了多种编辑器用于处理：

• ASAP2格式的ECU描述文件
• DBC格式的CAN描述文件

      可以观察：

• LDF格式的LIN描述文件
• FIBEX格式的FlexRay描述文件
• CDD格式的CANdela诊断描述文件

标定数据管理（CDM Studio）

      CANape使用集成的CDM Studio管理多种文件格式的参数组。参数组包含了ECU描述文件中规定的参数的数值。CANape提供以下标定数据管理功能：

• 参数组以符号形式存储在与地址无关的参数组文件中，因而参数组的处理独立于创建它们的ECU程序
• 可视化显示和编辑参数组的内容
• 可以同时打开多个参数组进行比较、合并和编辑
• 对参数组进行Flash编程
• 支持基于XML的PaCo格式，可为每个参数值存储充分的元信息，比如成熟度、历史记录、编者、日期和注释等
• 使用不同数目的插值点在复制的特性曲线和map中插值
• 按照期望的滤波深度进行信号选择和信号显示
• 导出和导入配置

使用eASEE.cdm进行基于服务器的标定数据管理

      标定过程中存储的数据（修订阶段的程序和数据，描述文件，各种文档），可使用独立的软件工具eASEE.cdm以确保过程的方式在数据库中进行管理，并且 能够保存下来在交叉项目中得到重用。利用对变量、版本和配置的管理，可以有把握地对越来越复杂的标定过程进行控制。

诊断

      除了诊断单个ECU，CANape也提供了以功能寻址方式通过ECU查看车辆功能的方法。使用CANape可以对诊断数据和诊断服务进行符号化访问。描述 文件可以是ODX 2.0格式的，也可以是Vector CDD格式的。如果没有专用的诊断描述文件，那么可以使用所提供的通用UDS和KWP2000文件对功能和原始数据进行符号化访问。作为诊断测试 仪，CANape提供以下功能：

• 从诊断控制台选择、参数化和执行诊断函数
• 显示和处理故障内存的专用窗口，DTC和环境参数的符号化显示窗口
• 脚本驱动、受ODX控制的flash编程
• 在跟踪窗口中全面地分析诊断通信：（CAN）报文，传输协议数据，协议数据和诊断数据
• 通过诊断函数对A2L定义的ECU数据进行面向地址的访问
• 按时间顺序可视化显示诊断函数流
• 实现自动诊断序列的脚本
• 易于使用的访问诊断服务的自动化接口
• 功能寻址，比如使用一个诊断函数查询多个ECU的ID

使用CANape诊断ECU

系统需求

• 最低500 MHz CPU和256M内存的PC
• Windows 2000、XP、win7操作系统 

支持的网络接口

• Vector XL系列CAN和LIN接口
• Vector FlexCard、VN3300和VN3600 FlexRay接口

加入附加选项扩展功能

• Advanced Multimedia选项，用于验证目标识别算法（比如开发驾驶员辅助系统时）
• GPS选项，用于显示当前车辆在地图（GPS支持）上的位置，仅限于欧洲、美国和日本
• OSEK Monitor选项，用于采集和评价OSEK操作系统信息
• MCD3选项，为CANape增加用于测量和标定的ASAM MCD3 V1.0自动化接口

硬件接口及协议（其它的备索）

CANape支持汽车工业使用的所有标准接口和协议：

• 支持CAN、LIN和FlexRay总线
• 使用CAN、以太网、USB、RS232、SPI、SCI、LIN1.3和2.0、FlexRay的XCP协议
• 使用CAN或以太网的CCP协议
• 使用K线（需要Ser2K转换器）的KWP2000协议
• ISO 14230（KWP2000 on CAN）和ISO 14229（UDS）协议，ISO/TF2和VW-TP2.0传输协议
• cooling bus on LIN 1.x
• 监视SAE J1939 和GMLAN

支持的测量设备

      以下测量设备可与CANape互连：

• Vector VS6××测量模块和ETAS的兼容部件，用于采集模拟电压和温度信号
• Vector IOcab 8444opto硬件接口，用于采集和输出模拟和数字信号
• Vector CANextender
• Ipetronik公司的firewire模块
• NI公司的模拟和数字测量硬件
• Solartron公司的IMP热工测量模块
• 所有通过CAN与PC相连的测量数据采集设备，如CSM、IMC、Ipetronik公司的设备
• Vector VX1000标定设备
   

可使用多种硬件接口并能连接多种测量设备，使CANape具有很强的灵活性
 

      CANape为开发者提供了一种可用于ECU开发、标定、诊断和测量数据采集的综合性工具。

  标定是一个反复对ECU内部算法参数进行优化、调整的过程。在运行过程中，ECU的标定工作由两部分组成：测量和标定。整个Vector 标定解决方案由通用的专业硬件和软件工具组成，覆盖面非常广泛：包括测量标定、旁通、诊断以及通过不同的ECU连接进行Flash烧写。

Vector为用户在整个产品开发流程里提供了全面的解决方案：从快速原型到旁通，到标准应用测试，到系统验收和生产的行驶测试。标定数据管理系统支持标定数据的管理。

由于Vector在测量和标定方面的长期积累，因此不管是ECU供应商还是OEM，都能够从Vector强大的硬件和软件解决方案中受益。