XCP
계측 및 캘리브레이션 프로토콜의 기초

XCP 계측 및 캘리브레이션 프로토콜 – 기초

개발 엔지니어와 기술자들은 ECU의 최적 파라미터화를 위한 고성능 표준과 툴의 이점을 누릴 수 있습니다. 이러한 표준과 툴은 변수 또는 메모리 내용에 대한 유연한 읽기와 쓰기 접근이 가능해야 합니다. OEM 독립 표준인 CAN Calibration Protocol (CCP)는 1990년대에 이런 목적으로 개발되었습니다. 그 당시 CAN은 차량 네트워킹을 위한 유일한 주요 시스템이었습니다.

 

차량 전자기술이 계속 개발됨에 따라 LIN, MOST, FlexRay와 같은 추가적인 버스 시스템을 사용하게 되었습니다. CAN 버스에 국한된 CCP는 한계에 다다랐고, 이로 인하여 XCP 프로토콜이 개발되었습니다.

ASAM에 의한 표준화와 이점

CCP와 마찬가지로 "Universal Measurement and Calibration Protocol" (XCP)는 출처가 "Association for Standardization of Automation and Measuring Systems" (ASAM)이며 2003년에 표준화되었습니다. 벡터는 그 발표에 핵심 역할을 하였습니다.

 

"X"는 교체할 수 있는 전송 계층을 나타냅니다. 다양한 어플리케이션에서 보편적인 통신 솔루션에 대한 수요를 충족하기 위하여 ASAM 실무진은 다음의 기준에 특별한 주의를 기울였습니다.

  • CAN, FlexRay, Ethernet, SPI, SCI, USB 등과 같은 다양한 전송 계층 지원
  • ECU에서의 자원 활용 개선 (동적 DAQ 목록)
  • 동기식 데이터 자극 (바이패싱)
  • 초기 계측 지원 (재시작 모드)
  • 블록 전송에 의한 최적화 통신
  • ECU에서 이용 가능한 XCP 기능의 폴링 (플러그 앤 플레이)
  • ECU에서 시간 스탬프를 계측함으로써 더욱 정교한 계측 데이터 획득 (슬레이브) (슬레이브)

이중 계층 프로토콜로서, 전송 계층에서 지속적으로 XCP 프로토콜을 분리하여 싱글 마스터 멀티 슬레이브 접근법을 취합니다.

프로토콜 계층과 전송 계층

프로토콜 계층과 전송 계층으로 XCP 구분

XCP는 서로 다른 전송 계층을 기반으로 동일한 프로토콜 계층을 활용할 수 있습니다. 이 프로토콜은 사용하는 네트워크의 형식과 무관하게 작동하는 보편적인 계측 및 캘리브레이션 프로토콜입니다. ASAM은 다음의 표준 전송 계층을 규정합니다 (2016년 10월 기준).

 

  • XCP on CAN 및 CAN FD
  • XCP on SxI (SPI, SCI)
  • XCP on Ethernet (TCP/IP 및 UDP/IP)
  • XCP on USB
  • XCP on FlexRay

싱글 마스터 / 멀티 슬레이브 개념

XCP 통신 모델과 CTO/DTO

계측과 캘리브레이션 시스템은 XCP 마스터의 역할을 맡고, ECU는 슬레이브로 작동합니다. 마스터와 슬레이브는 각각 통합 XCP 드라이버에서 통신합니다. 각 슬레이브에 대한 ECU 기술 파일(A2L 포맷)이 있고, 이것은 무엇보다도 기호 변수 이름과 그 주소 범위의 사이 및 데이터의 물리적 의미와 사용되는 검사합 방식 사이의 연관을 명시합니다. XCP 마스터는 A2L 기술 파일로부터 필요한 모든 정보를 읽어낼 수 있습니다.

 

XCP를 통한 통신에서 "명령 전송 객체"(CTO)와 "데이터 전송 객체"(DTO) 사이의 구분이 이루어집니다. 예를 들어, 마스터는 CTO로 버스를 통하여 ECU에 명령을 보낼 수 있고, ECU는 요청 받은 서비스를 수행한 후에 동일한 경로를 통하여 응답합니다. 이용 가능한 CTO는 CMD (명령), RES (답변), ERR (오류), EV (이벤트), SERV (서비스 요청 프로세서)입니다. DAQ (데이터 획득)과 STIM (자극) 데이터 전송 객체는 XCP 슬레이브의 메모리로부터 계측 변수를 이벤트 기반으로 읽기와 값을 메모리에 쓰기에 사용됩니다.

개발 과정을 통한 계측과 캘리브레이션

XCP 슬레이브는 서로 다른 여러 런타임 환경에 사용 가능합니다

XCP로 계측 및 캘리브레이션을 할 때 코드나 모델(Simulink, 신속 시제품화 하드웨어, HIL, SIL 등)이 구동되는 구체적인 환경은 중요하지 않습니다. 즉, ECU를 위한 제어 알고리즘 최적화에 있어서 항상 유사한 작업 단계를 수행하는 동일한 하나의 툴을 사용할 수 있습니다. 이로써 설정, 계측, 기술 파일을 개발 과정을 통하여 사용하고 상호 교환할 수 있습니다.

 

CANape와 같은 XCP 마스터는 다음과 같은 여러 XCP 슬레이브와 동시에 통신할 수 있습니다.

  • ECU 또는 ECU 프로토타입
  • 디버그 인터페이스 또는 메모리 에뮬레이터와 같은 계측 및 캘리브레이션 하드웨어
  • Rapid Prototyping 하드웨어
  • HiL/SiL 시스템

XCP 참조 책자

XCP에 대한 기본적인 노하우

XCP 레퍼런스 북 "XCP - ECU 개발을 위한 표준 프로토콜"은 계측 및 캘리브레이션 프로토콜인 XCP에 관한 기초와 응용분야에 대해 상세히 설명합니다. 인쇄본을 요청하시거나 PDF, EPUB, MOBI로 제공되는 디지털 버전으로 다운로드하십시오.

*현재 새로운 한글 인쇄본을 준비 중에 있습니다. 신청 시 이전 버전의 한글 PDF본 (115페이지)을 제공해드리오니 양해바랍니다.

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동영상 - XCP Fundamentals

ASAM MCD-1 XCP 표준에 대해 알아보세요. (63분)

XCP 솔루션

완전한 XCP 지원으로 벡터는 개발 과정의 모든 단계에서 올바른 솔루션을 제공합니다.

 

XCP 표준은 벡터가 핵심 역량을 집중하여 개발하였습니다. 벡터의 폭넓은 노하우와 경험도 계측 및 캘리브레이션 프로토콜의 종합적인 지원에 포함되어 있습니다.

CANape는 주로 전자제어 장치의 최적 파라미터화(캘리브레이션)에 사용됩니다. 시스템 런타임 중에 파라미터 값을 캘리브레이션하는 동시에 계측 신호를 얻을 수 있습니다. CANape와 ECU 사이의 물리적 연결은 XCP (XCP on Ethernet, FlexRay, CAN 등과 같은 모든 표준화된 전송 프로토콜에 대한) 또는 CCP를 통하여 이루어집니다.
필요한 A2L 기술 파일(통합 ASAP2 Editor가 있는 ASAP2 Tool-Set와 CANape)의 생성과 관리를 위한 완전한 툴 체인.
CANoe .XCP는 테스트와 분석 작업을 위한 내부 ECU 값에 엑세스할 수 있습니다.

ECU 인터페이스

VX1000 계측 및 캘리브레이션 하드웨어는 ECU를 XCP-on-Ethernet 인터페이스로 장착하는 옵션을 제공합니다. 이것은 컨트롤러에 대한 직접적인 엑세스를 위해 DAP, JTAG, Nexus 등을 통해 ECU에 Plug on Device (POD)를 연결하는 것이 포함됩니다. POD는 베이스 모듈에 데이터를 전송하고, 이것은 XCP 슬레이브로 작동하여 XCP on Ethernet을 통해 PC에 있는 XCP 마스터에 데이터를 제공합니다.

임베디드 소프트웨어 통신 모듈

CAN, FlexRay 및 Ethernet을 위한 독립적인 전송 계층 포함

XCP Basic – 무료 다운로드 가능. 기본적인 XCP 기능만 포함. XCP 프로토콜의 설정과 전송 계층 수정은 소스 코드에서 수동으로 이루어집니다. 프로젝트에 XCP Basic을 직접 통합해야 합니다.
XCP Professional – ASAM 사양에 맞는 유용한 확장 기능을 포함하며 툴 기반의 구성이 가능합니다. 벡터 CANbedded 베이직 소프트웨어에 포함되어 있습니다.
MICROSAR XCP – XCP Professional의 기능을 포함하며 AUTOSAR 사양에 기반을 두고 있습니다. 벡터의 MICROSAR 베이직 소프트웨어와 사용할 수 있습니다.

서비스

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ECU에 XCP 통합
XCP 모듈의 통합