标定协议之XCP标定协议介绍

作者 | WenDao_Engineer

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在《标定协议基础知识介绍》一文中我们介绍了常用的标定协议有CCP和XCP两种，在前面CCP标定协议系列文章对CCP标定协议指令、DAQ模式以及实现流程做了详细的介绍。XCP标定协议和CCP标定协议在功能都是为了实现标定，但还是有一些差异，本文将从与CCP标定协议差异性的地方来对XCP标定协议进行介绍。

XCP协议标准介绍

CCP标定协议只能是基于CAN通讯来实现标定，随着技术的发展，控制器之间可以有多种通讯协议。因此，ASAM (Association for Standardization of Automation and Measuring Systems,简称 ASAM)组织在2003年提出的可在不同的通信总线上进行标定的新型标定协议，这里的X就表示在不同的通讯协议传输层上传输，包括但不限于CAN、Ethernet、FlexRay、SCI、SPI、USB。XCP标定协议标准主要由以下几部分组成：

Part1 – Overview。XCP协议概述，该部分内容包括XCP的特点描述以及XCP协议的基本原理。

Part2 – Protocol Layer Specification。该部分内容对协议层进行详细的说明，包括XCP数据包类型、格式以及各命令使用说明。

Part3 – Transport Layer Specification。该部分内容包含5份文档，分别对应5个不同的传输层（CAN，Ethernet/TCP_IP，FlexRay，SxI/SCI&SPI，USB），定义不同总线下传输层的实现方式。

Part 4 – Interface Specification。该部分内容主要是对A2L描述文件、秘钥与种子加解密、数据校验功能说明。

Part5 – Example Communication Sequences。该部分内容以实际通讯数据为示例，描述了部分通信数据流，演示如何使用XCP协议的命令同ECU进行通讯。

XCP与CCP协议差异介绍

XCP与CCP标定协议实现机制一样，都是通过上位机与控制器之间交互式指令实现标定。CCP标定协议定义上位机发送给控制器的指令叫CRO，控制器发送给上位机的数据叫做DTO。XCP标定协议定义上位机与控制器之间的指令交互叫CTO，包括上位机发送给控制的CMD以及控制器发送给上位机的RES、ERR、EV以及SERV四种响应，上位机和控制器之间的数据交互叫做DTO包括控制器传输给上位机的DAQ数据和上位机传输给控制器的STIM数据。下面将从以下几方面介绍XCP与CCP协议差异：

指令功能差异

XCP在CCP标定协议功能基础上扩展了SERV和STIM两种功能，其中SERV主要是用于控制器向上位机请求执行相关操作，STIM功能和DAQ功能一样都是为了执行数据传输，只不过DAQ是控制器向上位机周期性上传数据，而STIM正好相反，是上位机向控制器周期性传输数据。

报文格式差异

XCP标定协议为了适用于多种通讯协议，相对于CCP标定协议比较简单的数据包格式，对协议数据包进行了重新定义，如果是应用于CAN通讯方式，将Header和Tail部分去除，重点关注Packet部分就可以了。

—CTO Packet定义

CTO Packet定义只包含了PID和数据域两部分，其中PID为CMD、RES、ERR、EV以及SER各自对应的定义，数据域为需要传输的数据内容。在CTO Packet中没有Timestamp相关定义。

—DTO Packet定义

DTO Packet报文格式定义相对比较复杂，相对于CTO Packet报文定义主要在PID和Timestamp两部分定义的差异：

PID定义

在前面《标定协议之CCP协议的DAQ模式介绍》一文中对DAQ的工作原理进行过详细的介绍，DAQ数据传输时需要匹配DAQ列表编号和ODT数据编号，因此根据DAQ不同的定义PID有以下几种格式：

绝对ODT数据编号

将控制器中所有DAQ列表中的ODT转化为连续绝对的数据编号，通过DAQ传输时所有ODT数据编号是唯一的，因此PID的定义就只有ODT数据编号的内容。

相对ODT数据编号和绝对DAQ列表标号

每一次DAQ数据传输时将明确所传输的DAQ列表标号和当前传输数据在DAQ列表中的ODT数据编号，PID的定义就包含DAQ列表编号和ODT数据编号两部分内容，其中DAQ列表编号可以根据需求定义为一个字节和和两个字节类型。

带数据对齐的相对ODT数据编号和绝对DAQ列表标号

如果DTO数据包需要满足某些对齐条件，则需要增加额外的FILL字节。

Timestamp定义

为了保证XCP传输数据的同步，在数据包中可以定义一个Timestamp字段来同步传输数据包的时间戳，当使用DAQ模式时，在每一个DAQ周期开始的第一个ODT中的DTO数据包中发送控制器中当前时钟数值，下一个DAQ周期时类似循环发送。

根据对Timestamp数据长度定义，其数据长度可以从一个字节到四个字节进行定义

由于PID和Timestamp有不同的格式定义，因此DTO数据包格式可以根据实际需求有不同的组合定义

DAQ传输差异

XCP与CCP的DAQ传输原理是完全一样的，具体可以参考《标定协议之CCP的DAQ模式介绍》一文相关介绍。CCP的DAQ传输配置都是在传输开始前进行配置，启动DAQ传输后就不能再对配置更改了，但是XCP为了更加灵活的进行数据传输，在传输过程中可以支持动态修改传输配置，具体可以参考XCP协议标准中DAQ动态配置相关指令介绍。

XCP协议指令介绍

XCP协议标准中的指令都是通过PID进行定义的，根据XCP所支持的不同功能，上位机发送给控制器和控制器发送给上位机的PID指令定义有相关区分：

在XCP协议标准在最主要的PID定义就是上位机发送给控制器的CMD相关定义，其中主要分为以下几部分，具体指令内容可以参考XCP协议标准相关定义。

基础标准指令定义-STD

标定功能指令定义-CAL

标定页面切换指令定义-PAG

DAQ传输指令定义-DAQ

数据刷写指令定义-PGM

本文在前面对CCP标定协议介绍的基础上对XCP协议进行了对比介绍，让大家对XCP标定协议有了一个初步的了解。两者实现的原理都基本一致，只是在具体定义上存在一定差异，可以根据具体的需求详细阅读XCP标准协议定义。

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