汽车PEPS系统诊断测试的应用与研究(2)

　　2.1 程序设计

　　在CANoe软件的仿真环境中，需要用CAPL语言对事件的触发和响应进行编程，CAPL语言是一种类C语言，在各电子模块的编程设计过程中，它的触发条件有很多种，包括系统变量改变，总线消息发送和接收，环境变量变化，键盘输入或者定时器溢出等。利用CANoe软件CAPL语言程序，可以对仿真系统中各个节点进行编程设计。

　　电子转向柱锁模块内部的CAPL语言设计如图2所示。在message 0x45消息中，如果环境变量evTEST_ESCL_Auth_EN触发时，当message 0x45消息中的信号PEPS_SUB_ID值为0x01，获取环境变量中evTEST_ESCL_Auth_T1的值，同时设置定时器ESCL_Auth_t1的值为环境变量evTEST_ESCL_Auth_T1的值，如果message 0x45消息中的信号PEPS_SUB_ID值为0x02，获取环境变量evTEST_ESCL_Auth_T2的值，设置定时器ESCL_Auth_t2的值为环境变量evTEST_ESCL_Auth_T2的值。

　　图2 ESCL节点的编程设计

　　2.2 面板设计

　　为了使仿真效果更加形象直观，CANoe软件的仿真环境提供了一些仿真图形界面。如图3所示的汽车上锁解锁控制面板，图中显示了Driver Door和Passenger Door两侧门是开状态，而Rear Left和Rear right两侧门是关闭状态，中控锁是开状态，后备箱是关状态。在测试过程中模拟汽车上锁解锁过程时，利用这个控制面板可以形象的模拟出汽车中控上锁、解锁的过程，以及前门、后门、后备箱的开关状态。通过改变面板界面的图形而改变相应面板对应的环境变量的值，主观地对仿真条件进行配置，使测试人员可以灵活高效地进行诊断测试。

　　图3 汽车上锁解锁控制面板

　　2.3 查看报文

　　除了通过操作控制面板了解车身电子模块的状态，还可以通过接收和发送消息，根据报文的ID来查看报文，从而详细了解车身电子模块的状态。不管是正常的报文还是有错误故障信息的报文，都会详细地显示出相应的信息，使测试人员迅速了解系统状态。实际表明，测试人员在测试过程中主要是通过查看报文来进行故障诊断测试。

　　3 PEPS系统的认证算法

　　PEPS系统与传统的启动系统不同之处主要体现在汽车的门把手和启动按钮两部分上。因此，PEPS系统的认证算法的作用主要表现在汽车门把手和启动按钮的触发与响应的过程中。PEPS系统的认证算法采用的是在全世界广泛使用的，加密安全性极高的AES算法。

　　3.1 改进的AES算法

　　AES算法是源于Daemen和Rijmen设计的Rijndael密码算法。AES 算法的数据分组的长度为128 bit，密钥长度有三种128 bit、196 bit和256 bit。AES的加密过程可以分为3个步骤：初始密钥加法，Nr-1 次轮变换和结尾轮变换。

　　本文研究的PEPS系统的认证算法是一种改进的AES算法。该算法主要应用在PEPS系统的认证过程中，主要有加密钥和轮变换两步，省去了算法解密的过程，采用的是随机加密的方法，从而使算法更加快速和可靠。在认证过程中，如果加密算法相同，所需认证的双方加密后的数据也是相同的，在认证时AES加密认证的过程如下：

　　第一步：加密钥。

　　首先生成一个8位的随机数：

　　Byte0 Byte1 Byte2 Byte3