摘要：随着汽车电子制约单元(Electronic Control Unit，ECU)在汽车上的广泛运用，利用车载自诊断(On Board Diagnostics，OBD)系统对ECU进行故障诊断的策略是汽车故障诊断的主流选择。汽车ECU故障诊断仪是一种汽车离线诊断装置，与OBD系统配套利用，用于读取OBD系统针对ECU的诊断结果，可提升汽车故障诊断的可靠性。目前主流汽车制造商利用的故障诊断仪的诊断对象范围有限，不具有通用性。虽然部分诊断仪制造商致力于通用型汽车故障诊断仪的研发，扩大了诊断对象范围，但其软硬件和诊断功能的更新比较复杂，并未实现真正的通用性。另一方面，OBD系统普遍采取车载诊断通信标准实现诊断使诊断与车载网络结合，目前国内普遍采取基于K线的车载诊断通信标准ISO14230和ISO9141。但随着CAN(Controller Area Network)网络广泛运用于汽车中，若OBD继续延用该标准，则诊断系统将独立于CAN网络、内部网络将变得更加复杂、系统成本将大大增加。由此，在OBD中采取基于CAN总线的诊断通信标准是汽车诊断的进展走势。探讨和开发基于CAN总线的通用型汽车ECU故障诊断仪符合国内汽车故障诊断进展走势，对提升国内汽车故障诊断的准确性、可靠性具有重要的价值和作用。本论文针对诊断仪通用化目标，探讨了基于CAN总线的汽车故障诊断技术和故障诊断仪通用性，设计了一款基于CAN总线的便携式通用型汽车ECU故障诊断仪。本论文主要内容如下：⑴阐述了本课题的探讨背景和作用，介绍了汽车故障诊断探讨的国内外近况，浅析了论文的探讨目的，提出了论文的主要工作和主要内容。⑵在探讨和浅析基于CAN总线的UDS诊断标准ISO15765的基础上，提出了诊断系统的架构，以运用层、网络层、数据链路层和物理层上对其进行了探讨；然后探讨和浅析了XML基础论述和XML相关技术，提出了通过XML配置文件实现诊断系统的通用性。⑶设计了基于SOPC的诊断系统总体设计案例，并对各部分进行了详细浅析和介绍。⑷以系统硬件、SOPC系统硬件、SOPC系统软件、汽车信息和诊断信息的管理与配置4个方面详细介绍了本论文设计的基于CAN总线的通用型汽车故障诊断仪的设计。为验证本论文所设计系统的可行性和可用性，本论文针对汽车系统的特点搭建了基于测试原型系统的模拟测试平台和基于电池管理器的汽车实测平台，进行了这两种测试平台下的系统测试，其测试内容包括系统功能测试、诊断准确性测试和系统操作响应速度测试。通过测试并探讨测试案例和结果，验证了系统诊断、系统功能、系统通用性实现的可行性和有效性，证明了本论文系统案例和设计的可行性和可用性，设计解决了基于CAN总线的汽车故障诊断的通用性不足。关键词：SOPC论文故障诊断仪论文CAN论文ISO15765论文
摘要4-6
Abstract6-8
目录8-10
第一章 绪论10-16
1.1 课题探讨背景和作用10-11
1.2 汽车故障诊断探讨近况和有着的不足11-13
1.3 论文探讨的目的和主要内容13-15
1.4 本章小结15-16
第二章 基于CAN总线的诊断技术和XML技术探讨16-36
2.1 基于CAN总线的汽车诊断技术16-28
2.1.1 基于CAN总线的汽车诊断系统系统结构16-17
2.1.2 运用层17-21
2.1.3 网络层探讨21-27
2.1.4 数据链路层和物理层27-28
2.2 XML技术28-34
2.2.1 XML背景、特点及其运用28-29
2.2.2 XML相关技术29-31
2.2.3 XML语法31-32
2.2.4 XML剖析32-33
2.2.5 XML文档存储方式33
2.2.6 XML配置文件与系统通用性的联系33-34
2.3 本章小结34-36
第三章 系统总体设计案例36-44
3.1 系统需求浅析36-37
3.1.1 系统功能浅析36
3.1.2 系统功能需求36-37
3.2 系统总体案例浅析37
3.3 系统总体架构37-42
3.3.1 系统总体结构37
3.3.2 系统各模块浅析37-39
3.3.3 SOPC技术介绍39-42
3.4 本章小结42-44
第四章 系统软硬件设计44-88
4.1 系统硬件设计44-49
4.1.1 系统硬件结构44-45
4.1.2 系统各硬件模块设计45-49
4.2 系统软件设计49-87
4.2.1 系统软件设计总体结构49-50
4.2.2 SOPC系统硬件设计50-54
4.2.3 SOPC系统软件设计54-83
4.2.4 汽车信息和诊断信息的管理与配置83-87
4.3 本章小结87-88
第五章 汽车故障诊断仪测试88-96
5.1 测试平台搭建88-89
5.2 系统测试89-95
5.2.1 基于测试原型系统的系统模拟测试89-94
5.2.2 基于电池管理器的系统实车测试94-95
5.3 本章小结95-96
第六章 全文总结与未来展望96-100
6.1 结论96-97
6.2 未来展望97-100
致谢100-102
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