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Protocolo de Datalogging & RTP Proposto

Especificação técnica do protocolo customizado de datalogging e programação em tempo real (RTP) de alta velocidade, baseado em fluxo (stream), para ECUs Honda.

Avançado

Adaptado de pgmfi.org wiki

Este documento define a especificação para um protocolo de comunicação serial customizado e baseado em fluxo (stream), projetado para substituir os manipuladores de interrupção serial legados (polled) nas ECUs Honda OBD0 e OBD1.

O protocolo visa fornecer uma ligação multiplataforma de alta eficiência que suporta tanto datalogging de alta velocidade como emulação de Programação em Tempo Real (RTP).

Princípios de Design Fundamentais

  1. Transmissão Contínua (Non-Polling): Em vez de o PC solicitar constantemente (polling) dados, a ECU envia continuamente pacotes padrão de datalogging em alta velocidade. Isto minimiza a latência serial e o processamento (overhead) da CPU na ECU.
  2. Polling Sob Demanda: Enquanto a telemetria principal dos sensores é transmitida continuamente, o PC pode injetar pacotes de comandos curtos para consultar localizações de memória arbitrárias ou registos da ROM.
  3. Consulta do Espaço de Memória: Suporta a leitura de qualquer localização dentro do espaço de endereçamento de 16 bits (RAM e ROM).
  4. Validação de Dados: Utiliza verificação de checksum e verificação de complemento (CPL) em operações de escrita para garantir a integridade da comunicação antes de escrever na memória de emulação (RTP).
  5. Escrita em Bloco (Bulk Writing): Suporta um modo de escrita em bloco com interrupções bloqueadas para reflash rápido da ROM.

Fluxo de Trabalho Técnico para Programação em Tempo Real (RTP)

Para garantir que falhas seriais aleatórias não escrevam valores corrompidos nas tabelas do motor em funcionamento, é utilizada uma sequência de escrita com validação em duas etapas:

  1. Transferência de Dados: O PC envia a carga útil (1 ou 2 bytes) para a ECU usando um pacote Byte Write (0x10) ou Word Write (0x11).
  2. Buffer na ECU: A ECU armazena os dados num buffer de memória temporário ("byte storage" ou "word storage") e envia de volta para o PC um pacote de resposta Destination Request (0xA0 / 0xA1) contendo os dados recebidos.
  3. Verificação: O PC recebe a solicitação de destino e verifica se os dados ecoados correspondem ao que foi enviado.
  4. Execução:
    • Se estiverem corretos, o PC envia um pacote Destination (0x20 / 0x21 / 0x22 / 0x23) especificando o endereço de memória de destino final.
    • Ao receber o pacote de destino, a ECU move os dados do buffer para o endereço de destino final no espaço RAM/ROM.
    • Se a verificação falhar, o PC descarta o buffer e reinicia a partir do Passo 1.

Pacotes de Comando PC para ECU

Os pacotes enviados do PC para a ECU consistem em 5 bytes. Um byte de checksum é calculado como a soma de 8 bits dos bytes de endereço ou dados.

Nome do Comando Byte 1 (ID) Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 5 Função e Comportamento da Resposta
Byte RAM Read 0x02 Addr (Hi) Addr (Lo) CS 0x02 Lê um byte da RAM. Responde com o pacote 0x82.
Word RAM Read 0x03 Addr (Hi) Addr (Lo) CS 0x03 Lê um word da RAM. Responde com o pacote 0x83.
Byte ROM Read 0x04 Addr (Hi) Addr (Lo) CS 0x04 Lê um byte da ROM. Responde com o pacote 0x84.
Word ROM Read 0x05 Addr (Hi) Addr (Lo) CS 0x05 Lê um word da ROM. Responde com o pacote 0x85.
Byte Write 0x10 Data CPL Data CS 0x10 Envia um byte da RAM para o armazenamento temporário. Responde com 0xA0.
Word Write 0x11 Data 1 Data 2 CS 0x11 Envia um word da RAM para o armazenamento temporário. Responde com 0xA1.
8-bit RAM Dest 0x20 Addr Addr CS 0x20 Escreve o byte em buffer num endereço RAM de 8 bits.
16-bit RAM Dest 0x21 Addr (Hi) Addr (Lo) CS 0x21 Escreve o byte em buffer num endereço RAM de 16 bits.
16-bit ROM Dest 0x22 Addr (Hi) Addr (Lo) CS 0x22 Escreve o byte em buffer num endereço ROM de 16 bits (RTP).
16-bit ROM Word Dest 0x23 Addr (Hi) Addr (Lo) CS 0x23 Escreve o word em buffer num endereço ROM de 16 bits (RTP).
Bulk Write Address 0x80 Addr (Hi) Addr (Lo) 0x00 0x80 Define o ponteiro de dados e bloqueia a ECU na interrupção serial.
Bulk Write Start 0x81 Length Data... - - Escreve Length bytes na ROM a partir do ponteiro de dados.

Nota: CS é o byte de checksum de 8 bits, e CPL é o complemento bit a bit (~).

Pacotes de Resposta ECU para PC

Os pacotes de resposta da ECU têm 5 bytes de comprimento, com o primeiro byte a atuar como o identificador do tipo de pacote.

Tipo de Pacote Byte 1 (ID) Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 5 Descrição / Payload
Continuous Telemetry 0x01–0x7F Data 1 Data 2 Data 3 CS Valores dos sensores transmitidos em tempo real.
Bulk Write Addr Reply 0x80 Addr (Hi) Addr (Lo) 0x00 0x00 Confirma o endereço de destino para escrita em bloco.
Bulk Write Verification 0x81 CS 0x00 0x00 0x00 Confirma a integridade do bloco escrito em bloco.
Read RAM Byte Reply 0x82 Data CPL Data Data CS Retorna o valor de 8 bits solicitado da RAM.
Read RAM Word Reply 0x83 Data 1 Data 2 CS (D1) CS (D2) Retorna o valor de 16 bits solicitado da RAM.
Read ROM Byte Reply 0x84 Data CPL Data Data CS Retorna o valor de 8 bits solicitado da ROM.
Read ROM Word Reply 0x85 Data 1 Data 2 CS (D1) CS (D2) Retorna o valor de 16 bits solicitado da ROM.
Byte Dest Request 0xA0 Data CPL Data CS Data Confirma que o byte está no buffer, aguardando destino.
Word Dest Request 0xA1 Data 1 Data 2 CS (D1) CS (D2) Confirma que o word está no buffer, aguardando destino.
Negative Ack (NAK) 0xFF 0x00 0xFF 0x00 0xFF Enviado se for recebido um pacote inválido ou corrompido.

Créditos e fonte

Fonte Adaptado de Proposed Datalogging Protocol em pgmfi.org wiki. Licenciado sob CC BY-NC-SA 1.0.