ProF脚本指令介绍及解决方案

INCA软件

INCA是车辆控制器标定的首选软件之一，主要包含功能模型标定、测量数据分析（MDA）、标定数据管理（CDM）、控制器刷新（ProF）功能等。而本文将介绍常用却又陌生的ProF脚本的扩展用法，通过编写ProF脚本与外面程序配合可实现各种诊断功能。例如通过ProF脚本读取/解析控制器的故障码及故障码冻结帧信息等。

ProF脚本扩展应用效果展示

1、在ProF刷新界面执行读取控制器故障信息Read - DTC Information，ProF会自动读取/解析控制器故障码状态及冻结帧信息，最终将读取的故障码、冻结帧原始数据、故障信息报告记录成文件保存到ProF文件夹中。

含：故障码数据文件dtc.dat、冻结帧数据文件snapshot.dat 、故障信息文件snapshot.txt

故障信息文件snapshot.txt

2、在ProF刷新界面执行读取控制器信息Read - Module Information，ProF会自动读取在用户配置文件中定义的DID信息，同样可以生成报告保存到ProF文件夹中。

控制信息文件did.txt

3、通过修改用户配置文件，可将上述功能适配到不同的控制器或项目

故障码/冻结帧介绍

当控制器软件检测到故障发生时，软件故障管理模块会将故障码以及故障时刻的关键的变量信息保存至非易失的存储区域。在故障码消失前，用户均可使用诊断仪读取故障信息，用于分析故障产生的根本原因。

一、冻结帧类型分为三类：

1、OBD冻结帧： 保存与整车排放的变量参数（如水温、车速、发动机转速、油门踏板位置等） 通常仅有与排放相关控制器带OBD冻结帧功能

2、全局冻结帧：保存整车/控制器共性的变量参数（如蓄电池电压、整车里程、万年历时钟、环境温度等）

3、局部冻结帧：保存与触发该冻结帧故障码相关的变量参数（如当出现离合器打滑故障时，保存的参数信息可以是离合器输入端转速、输出端转速、离合器压力、离合器传递扭矩等）

二、冻结帧分配机制

如下图1所示，每个故障码产生时均会保存OBD冻结帧与全局冻结帧以及一个该故障码指定的局部冻结帧；例如：

故障码1 保存（OBD冻结帧+全局冻结帧+局部冻结帧n) 

故障码2 保存（OBD冻结帧+全局冻结帧+局部冻结帧1) 

故障码3 保存（OBD冻结帧+全局冻结帧+局部冻结帧2) 

三、故障码/冻结帧的读取

1、首先通过UDS 19 02 08 指令获取当前已确认的故障码信息。控制器反馈的故障码包含4个字节形式如下

2、通过UDS 19 04 DTC1 DTC2 DTC3 00/01/02/FF 指令读取该故障码的指定类型冻结帧信息。其中 DTC1 DTC2 DTC3 表示指定故障码，

00表示读取OBD冻结帧信息；

01表示读取全局冻结帧信息；

02表示读取对应的局部冻结帧信息（博世/联电方式）

FF表示读取OBD冻结帧信息+全局冻结帧信息+对应的局部冻结帧信息

3、控制器反馈的冻结帧数据格式如下（读取FF类型）：

59 04 DTC1 DTC2 DTC3 FF DTCstatus 00 0X Data... 01 0X Data.... 02 0X Data... ；OBD冻结帧和全局冻结定义都是一致的，可以按照信号定义做统一解析；而局部冻结帧的解析则相对较麻烦，因为每个故障码的局部冻结帧编号是不同的；首先需要获取故障码的局部故障码编号后找到对应的局部冻结帧定义来做解析。

PS：当前新一代的控制器，Nvm区域都相当充足。通常局部冻结帧的数据长度可超过200 Bytes，一个局部冻结帧可包含软件中的几乎所有关键参数，因此也可将所有的故障码均冻结同一个局部冻结帧，而该局部冻结帧已经包含所有故障码所需的参数变量。比如（模糊处理）

ProF脚本指令介绍

ProF的全称是（Programimg Flasher / Flow?)  不太清楚。只知道ProF脚本中包含一些常用的配置、显示、流控制、字符串变量、数值变量、UDS指令、调用外部程序指令、写入/读取文件指令（遗憾的是仅支持二进制格式写入/读取，这是最蛋疼的地方）然而仅使用ProF脚本是无法实现自动读取每个故障码的冻结帧，更不具备解析冻结帧信息功能。

解决方案 - ProF脚本+Windows控制台程序+用户配置文件

基于ProF脚本指令功能的不足现状，结合分析当前ProF脚本支持的功能，决定采取额外使用C#编写一个可被ProF脚本调用的Windows控制台程序（ProFTools.exe)，通过与ProF脚本配合使用实现读取/解析控制器的故障码及故障码冻结帧信息等功能。

ProFTools.exe控制台程序包含的功能函数及使用说明：

定义一个用户配置文件(config.ini)，使用.INI格式包含的信息有

1、OBD和全局冻结帧的信号定义

2、所有局部冻结帧的信号定义

其中formula表示转换公式：

asc = ASCII码、bcd = BCD码 、dec = 十进制、hex = 十六进制、lin = 线性转换  

physical_value = data*factor+offset 、emun = 枚举型 

bytes表示数据长度：factor表示系数：offset：表示偏移量  unit：表示单位

* struct 表示是信号否包含独立DID索引号(1 = 包含  0 = 不包含) 

举个例子：

F4 05 表示冻结帧发动机水温信号的DID，00 是表示发动机水温信号的数值；

F4 0C 表示冻结帧发动机转速信号的DID，00 00 表示发动机转速信号数值；

上述状态表示每个冻结帧信号前都附带有独立的DID编号，struct 值应该填入1 ； 

若发动机转速与发动机水温共用一个DID编号，

F4 05 表示冻结帧发动机水温信号的DID，00 是表示发动机水温信号的数值，然后直接跟着发动机转速信号 00 00 。发动机转速信号没有独立的DID编号，换言之 F4 05 其实是个结构体数据类型后面带了多个信号数值 。上述状态下发动机转速信号 struct 值应该填入0。

总之用户配置文件的信息要确保正确，才能使故障码及冻结帧能够正确地解析。

3、故障码信息定义（故障码描述、故障码与局部冻结帧编号对应关系）

4、控制器数据DID定义，包含DID的解析方式 （其中asc = ASCII码、bcd = BCD码 、dec = 十进制、hex = 十六进制）

解决方案 - 步骤说明 

1、在INCA-ProF界面布局文件中增加"Action"下拉选项，在ProF脚本的主流程Main.prm中增加 "Action“ 对应的Calling及procedure。

2、使用ProF脚本读取控制器故障码数量(ConfirmedDTC)，并保存至变量VAR_DTC_NUM

3、读取控制器故障码(ConfirmedDTC)，并保存至文件(ProF仅支持二进制格式)

如图所示包括4个故障码 D404 83 2F，D406 83 2F， D403 83 2F， D506 83 2F

故障码字节含义

4、使用ProF脚本调用控制台程序ProFTools.exe，将步骤2保存“故障码”文件转换为“读故障码冻结帧”的指令集文件。ProF脚本调用外部程序函数RUN( xxx )

转换示例：故障码 D4 04 83 2F -- >读取故障码冻结帧指令  19 04  D4 04 83  FF  

5、使用ProF脚本循环读取指令集文件（循环次数由故障码数量VAR_DTC_NUM确定)，每次读取6个字节的数据（指令）并发送至控制器；

GET_STRING_FILE(UDS_CMD_FILE,%r,6,0) 

ProF脚本将依次将控制器反馈的每个故障码的冻结帧数据追加保存至冻结帧数据文件。

UDS_MSG_RET_GET(0, 0, 0) 

SET_STRING_FILE(UDS_DID_FILE,0,0,1,0)

由于采取追加保存模式，因此每次循环读取前都会先使用ClearFile 删除上次保留的冻结帧数据文件。以免上次读取到的数据被叠加到本次文件内

冻结帧数据文件的格式如下所示，59 04 DTC1 DTC2 DTC3 FF DTCstatus 00 0X OBD-Snapshot 01 0X Global-Snapshot 02 0X Local-Snapshot

即一个文件中保存着控制器反馈的每个故障码的冻结帧原始数据。

6、使用ProF脚本调用Windows控制台程序ProFTools，解析故障码及冻结帧数据并保存成文本文件。RUN(PORF_TOOL_FILE, ReadDtc2Txt ...) 

可打开查看每个过程的数据文件dtc.dat, cmd.dat, snapshot.dat, snapshot.txt以及ProFTools程序运行的日志文件Logs

解决方案 - 技术细节

1、读取故障码存储文件，将故障码原始值转换成标准的故障码格式(Code categories)；通过用户配置文件定义检索到故障码对应的局部冻结帧编号、故障码中文描述。

通过故障状态位判断是否为当前或历史故障码(bit0 testFailed)

故障码状态展示

2、提取冻结帧数据文件中单个故障码冻结帧的有效数据（下图中带颜色填充的部分）

技术方案：两个故障码冻结帧正反馈帧头之间即是冻结帧有效数据

59 04 DTC1   DTC1status { 有效数据 }  59 04 DTC2  DTC2status 

3、提取单个冻结帧有效数据中，OBD冻结帧、全局冻结帧、局部冻结帧信号数据，技术方案是完全根据用户配置文件中各个冻结帧信号定义索引实现。

OBD冻结帧数据的索引 = 

冻结帧帧头(6 bytes) + OBD冻结帧标识(2 bytes) + DID数据标识( struct * 2bytes ) 

全局冻结帧数据的索引 = 

OBD冻结帧数据的索引 + 全局冻结帧标识(2 bytes) + DID数据标识( struct * 2bytes ) 

全局冻结帧数据的索引 = 

OBD冻结帧数据的索引 + 全局冻结帧数据的索引+ 全局冻结帧标识(2 bytes) + DID数据标识( struct * 2bytes ) 

用户配置文件

对应冻结帧数据文件

其他

1、为何基于INCAroF脚本制作了读取/解析故障码冻结帧的工具？ 

市面上暂未发现有工具可以的直接读取/解析上述格式的局部冻结帧（貌似该格式是博世/联电系统独有）

或许使用CANoE和VehicleSPY3更容易实现上述功能，标定工程师通常都INCA + ES581/592 打天下.. (CANoE和VehicleSPY3 贵...)

2、本文结尾处会提供扩展应用所涉及的源代码，首先说明本人不是专业码农，对于语言的使用“只求功能实现即可” ，因此代码仅供参考。读取INI文件部分代码源于github，特此说明。

3、本文只是提供了一种基于INCAroF脚本扩展应用思路，或许有更便捷的方法。

审核编辑：汤梓红