"新捷達(dá)"型汽車組合儀表的串行通訊的實(shí)現(xiàn)

1　引 言

在開發(fā)汽車儀表檢測(cè)設(shè)備的過程中，非常重要的工作就是實(shí)現(xiàn)工控機(jī)與汽車儀表的串行通訊。通過串行通訊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)儀表軟、硬件版本的檢測(cè)、儀表里程清零及儀表調(diào)校等一系列儀表出廠前重要的檢測(cè)項(xiàng)目及參數(shù)設(shè)定。對(duì)應(yīng)于“新捷達(dá)”型汽車組合儀表(西門子VDO公司產(chǎn)品)，為實(shí)現(xiàn)技術(shù)安全性，故其串行口采用非標(biāo)準(zhǔn)串行通訊協(xié)議，是用一般的串口通訊控件所難以實(shí)現(xiàn)的，必須由熟悉儀表軟件結(jié)構(gòu)的人員從底層編寫通訊程序。

本文采用C++Builder開發(fā)平臺(tái)，在Windows 98操作系統(tǒng)下，成功實(shí)現(xiàn)了與“新捷達(dá)”型汽車組合儀表的通訊，并具有美觀簡(jiǎn)潔的用戶操作界面。

2　NewJetta型儀表串行通訊要求簡(jiǎn)述

2.1　硬件連接

文中工控機(jī)與儀表的硬件連接是從儀表的K-line經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換器連接工控機(jī)的RS-232串行口，采用半雙工串行異步通訊方式。如圖1所示。

2.2　軟件規(guī)范

軟件規(guī)范關(guān)于串口數(shù)據(jù)通訊協(xié)議中包括了通信握手、多重校驗(yàn)、出錯(cuò)重發(fā)、超時(shí)處理等。

2.2.1　通訊初始化

當(dāng)儀表點(diǎn)火信號(hào)端起動(dòng)約2 s后可以建立通訊響應(yīng)。首先以5 b通訊速率發(fā)送信息，該信息包含1個(gè)起始位，7個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)奇偶校驗(yàn)位和1個(gè)停止位(向儀表發(fā)送**H)。

儀表收到該信息后大約要等待一個(gè)約5 ms的循環(huán)時(shí)間，然后通訊模塊起動(dòng)。從此時(shí)起所有的通訊字節(jié)將以10 400 b/s的波特率來收發(fā)(此波特率為非標(biāo)準(zhǔn)波特率)。

經(jīng)過100 ms儀表送出同步字節(jié)(1個(gè)起始位，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)停止位，為**H)，再經(jīng)過10 ms儀表送出密碼的低字節(jié)，10 ms后儀表送出密碼的高字節(jié)(1個(gè)起始位，7個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)奇偶校驗(yàn)位，1個(gè)停止位，密碼值為****H)。

此后，儀表等待工控機(jī)送回倒序的密碼高字節(jié)。這種回送方式是本串行通訊的防錯(cuò)處理機(jī)制。如果此字節(jié)儀表沒有接收到，那么儀表將再次發(fā)送同步字節(jié)和密碼字節(jié)。

當(dāng)儀表接收到回送字節(jié)后，標(biāo)準(zhǔn)模塊通訊以10 400 b/s的波特率起動(dòng)(每字節(jié)包含1個(gè)起始位，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)停止位)。此時(shí)，儀表開始發(fā)送儀表ID在這4個(gè)模塊的發(fā)送過程中，儀表與工控機(jī)之間又有很多的信息應(yīng)答要求，如有差錯(cuò)則通訊中止。

2.2.2　正常通訊過程

經(jīng)過通訊初始化后，正常通訊以10 400 b/s的波特率開始建立，此時(shí)工控機(jī)可以發(fā)送命令字節(jié)流給儀表，來實(shí)現(xiàn)對(duì)儀表的控制及參數(shù)設(shè)置。每隔特定的時(shí)間間隔，儀表與工控機(jī)間仍須互送握手信號(hào)，否則通訊中止。

3　軟件程序設(shè)計(jì)

本通訊方式屬于零Modem串行異步通訊。在異步通訊中，字符格式和波特率是2個(gè)重要指標(biāo)。本文中通訊過程既有波特率的變化，也有幀格式的變化，對(duì)通訊的響應(yīng)時(shí)間也有嚴(yán)格要求。在C++Builder可視化編程格式下不再支持直接對(duì)寄存器操作的函數(shù)，故首先用嵌入?yún)R編的辦法實(shí)現(xiàn)Inporb和Outporb函數(shù)。本通訊的數(shù)據(jù)流是以字節(jié)為發(fā)送單位的，故編寫字節(jié)收發(fā)函數(shù)，為查詢方式，如

4　結(jié)　語

本文采用C++Builder軟件平臺(tái)成功開發(fā)了儀表特殊串行口通訊程序，該系統(tǒng)在西門子VDO(蕪湖)公司生產(chǎn)線投入使用一年多，與采用快速通訊方式相比通訊傳輸性能穩(wěn)定，并具有了方便美觀的用戶界面，為實(shí)現(xiàn)儀表檢測(cè)設(shè)備奠定了基礎(chǔ)，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。