XCP 프로토콜 기초 설명

들어가며

XCP 프로토콜이란 무엇인가? XCP란 Universal Measurement and Calibration Protocol의 약자로, ECU(전자제어장치)의 내부 메모리에 읽기/쓰기 접근을 제공하는 표준 네트워크 프로토콜입니다​. 다시 말해, 차량 ECU와 PC 기반의 캘리브레이션 도구를 연결하여 ECU 내부 변수 값을 실시간으로 읽어오거나(측정), 내부 파라미터를 **실시간으로 수정(캘리브레이션)**할 수 있게 해줍니다​. 예를 들어 CAN 같은 버스를 통해서는 ECU가 송출하는 한정된 정보만 볼 수 있지만, ECU 내부 동작은 일종의 블랙박스처럼 감춰져 있습니다. XCP를 사용하면 표준화된 방식으로 ECU 내부의 다양한 변수를 고속으로 들여다보고, 그 값들을 변경하여 ECU 알고리즘을 실시간으로 시험/보정할 수 있습니다​. 이러한 이유로 XCP는 ECU 개발 및 튜닝 단계에서 매우 중요한 역할을 하며, 현재 거의 모든 주요 자동차 계측/캘리브레이션 도구들이 XCP를 지원하고 있습니다​.

 

왜 XCP가 중요한가? XCP는 1990년대에 등장한 CCP(CAN Calibration Protocol)를 계승하여 2003년에 표준화된 프로토콜(ASAM MCD-1 XCP)로, 다양한 통신 매체에서 동작할 수 있도록 확장되었습니다​. XCP의 도입으로 개발자들은 ECU 소프트웨어를 수정하지 않고도(ECO 없이) ECU 내부 데이터를 관찰하고 파라미터를 조정할 수 있게 되었으며, 이는 차량 캘리브레이션(calibration) 작업의 효율을 크게 높였습니다. ASAM(자동차 계측 표준화 협회)은 “XCP의 주된 목적은 ECU 내부 파라미터를 조정하고 내부 변수 값을 획득하는 것”이라고 명시하고 있을 정도로​, 이 프로토콜은 현대 차량 ECU 개발에 필수적인 도구로 자리 잡았습니다.

 

ECU 메모리 구조 이해하기 (Flash vs RAM): XCP를 효과적으로 이해하려면 ECU 내부 메모리 구조도 알아두는 것이 좋습니다. 일반적으로 ECU에는 Flash 메모리(영구 저장 장치)와 RAM(휘발성 메모리)이 있습니다. Flash 메모리는 ECU의 프로그램 코드와 기본 보정 데이터가 저장되어 전원을 꺼도 내용이 유지되는 영구 기억장치이고, RAM은 실행 시 일시적으로 데이터와 변수들을 저장하는 작업 공간으로 전원을 끄면 내용이 사라집니다. 비유하자면, Flash는 책에 잉크로 적은 영구 기록지이고 RAM은 마커로 썼다가 지울 수 있는 화이트보드라고 할 수 있습니다. XCP로 ECU 메모리에 접근할 때는 이 둘의 차이를 이해해야 합니다. 왜냐하면 측정 데이터는 주로 RAM에 있는 실시간 변수들이고, 캘리브레이션 파라미터는 Flash에 저장된 값을 RAM으로 복사해서 사용하거나 Flash를 직접 재프로그램하기도 하기 때문입니다. 아래 본문에서 이러한 개념들을 하나씩 자세히 살펴보겠습니다.

 

1. XCP 프로토콜의 기본 개념

마스터-슬레이브 구조란?

XCP는 싱글 마스터-멀티 슬레이브(single-master/multi-slave) 구조를 따르는 프로토콜입니다. 한 대의 마스터(일반적으로 PC 기반 계측 및 캘리브레이션 도구)가 버스 상에서 여러 ECU(슬레이브 장치들)를 관리하는 형태입니다​. 마스터는 ECU들에게 명령을 보내고 데이터 요청이나 파라미터 수정을 수행하며, 슬레이브인 ECU들은 이러한 요청에 응답하여 내부 메모리 데이터를 보내거나 값을 갱신합니다. 쉽게 말하면, 마스터는 교사의 역할을 하고 ECU 슬레이브들은 학생처럼 자신의 정보를 알려주거나 지시에 따라 값을 변경하는 것과 비슷합니다. 이러한 구조 덕분에 한 개의 PC로 차량 내 다수 ECU의 데이터를 동시에 모니터링하고 제어할 수 있습니다.

 

ASAM 인터페이스 모델과 XCP

XCP 프로토콜은 ASAM에 의해 표준화되었으며, ASAM은 ECU와 개발 도구 간 상호운용성을 위해 계층화된 인터페이스 모델을 정의했습니다. XCP 자체는 ASAM MCD-1이라 불리는 통신 프로토콜 계층에 해당하고, ECU의 정보를 담은 보조 파일인 A2L은 ASAM MCD-2 MC (일명 ASAP2)로 정의됩니다​. 간단히 말해, ASAM MCD-1 XCP는 마스터<->ECU 간 통신 프로토콜이고, **ASAM MCD-2 MC(A2L)**는 마스터<->ECU 정보 간의 인터페이스입니다​. 예를 들어 XCP를 사용하는 캘리브레이션 소프트웨어는 ECU와 통신할 때 XCP 프로토콜을 따르고(ASAM MCD-1), ECU 변수들의 세부 정보(메모리 주소, 자료형, 단위 등)는 A2L 파일을 통해 얻는 구조입니다. 이처럼 프로토콜과 데이터 정의를 분리함으로써, ECU 펌웨어가 변경되지 않아도 새로운 신호나 파라미터를 추가로 측정/제어할 수 있는 유연성을 제공합니다​.

 

XCP의 전송 레이어 (XCP on CAN, XCP on Ethernet 등)

XCP에서 **'X'**는 가변적인 전송 매체를 의미합니다​. 즉, XCP 프로토콜의 상위 계층 로직은 변함없지만, 하위 **전송 계층(transport layer)**을 다양한 통신 수단에 맞게 쓸 수 있다는 뜻입니다. 처음 CCP가 개발되었을 당시에는 주로 CAN 버스만 사용되었지만, XCP는 CAN, CAN FD, LIN, FlexRay, Ethernet, USB 등 여러 버스를 통해 동작하도록 설계되었습니다​. 예를 들어 XCP on CAN이라 하면 CAN 메시지를 통해 XCP 패킷을 주고받는 것이고, XCP on Ethernet은 이더넷 TCP/IP나 UDP/IP 패킷으로 XCP 통신을 하는 형태입니다. 따라서 XCP 하나만 익혀두면 차량 내 어떤 통신 버스를 사용하든지 동일한 방식으로 ECU 캘리브레이션 작업을 수행할 수 있습니다 (단지 물리 계층의 차이만 있을 뿐입니다). 이것이 가능한 이유는 XCP가 프로토콜 계층과 전송 계층을 완전히 분리하여 설계되었기 때문입니다​.

 

2. XCP의 핵심 기능

XCP 프로토콜이 제공하는 주요 기능에는 ECU 메모리 읽기(측정), 메모리 쓰기(캘리브레이션), 그리고 이벤트 동기화 측정 등이 있습니다​. 한마디로 ECU 내부 값을 읽고 변경하는 것이 XCP의 역할이며, 이를 다양한 방법으로 효율적으로 수행할 수 있게 해주는 것이 핵심입니다. 이번 절에서는 이러한 기능들을 하나씩 쉽게 풀어서 설명하겠습니다.

 

Read Access (측정) – ECU 데이터 읽어오기

측정(Measurement) 기능은 XCP를 통해 ECU 내부의 변수를 실시간으로 읽어오는 과정입니다. 예를 들어 엔진 ECU 내부에 연료 분사량이라는 변수가 있다면, XCP 마스터는 그 변수의 메모리 주소를 알고 ECU에게 “해당 주소의 값을 보내달라”고 요청합니다. 그러면 ECU(XCP 슬레이브)는 그 메모리 주소를 읽어 현재 값을 마스터에게 전달해줍니다. 이처럼 특정 주기마다 요청하여 데이터를 받아오는 방식을 **폴링(polling)**이라고 부르며, 간단한 측정 작업에 사용됩니다​.

 

하지만 XCP에서는 이보다 효율적인 측정 방법도 제공합니다. 여러 변수를 고속으로 연속 측정해야 할 때는 매번 일일이 요청/응답을 주고받는 대신, DAQ(Data Acquisition) 리스트를 활용합니다. 마스터가 ECU에 “이러이러한 변수들을 이 주기에 맞춰 계속 보내라”는 측정 리스트를 설정해두면, ECU가 주기적으로 혹은 특정 이벤트에 맞춰 자동으로 데이터 패킷을 전송해줍니다. 이를 통해 엔지니어는 예컨대 엔진 회전수, 스로틀 위치, 연료 분사량 등을 1밀리초 간격으로 실시간 모니터링할 수 있습니다. XCP 덕분에 ECU 내부 신호들을 고속으로 스트리밍하듯 볼 수 있으므로, 마치 차량의 두뇌 속을 들여다보며 실시간 계측기 역할을 하는 셈입니다.

 

Write Access (캘리브레이션) – ECU 파라미터 변경하기

캘리브레이션(Calibration) 기능은 ECU 내부의 파라미터 값을 실시간으로 변경하여 적용하는 것입니다. 개발자는 XCP를 통해 ECU 메모리의 특정 주소에 새로운 값을 써넣음으로써, 해당 변수(보정값)를 업데이트할 수 있습니다​. 예를 들어 엔진 점화 타이밍 변수가 현재 10도로 설정되어 있다면, XCP를 통해 그 값을 15도로 바꾸어 ECU가 즉시 새로운 점화 타이밍을 사용하게 만들 수 있습니다. 이렇게 실행 중에 ECU 동작을 바꿀 수 있기 때문에, 엔지니어는 차량을 시험하면서 최적의 파라미터를 찾아낼 수 있습니다.

 

다만 여기에는 메모리 종류에 따른 고려가 필요합니다. 앞서 언급했듯이 ECU의 보정 파라미터들은 보통 Flash 메모리에 영구 저장되어 있지만, 실시간 수정을 위해 실행 시 RAM으로 복사하여 운용하는 방식이 흔합니다. XCP로 RAM에 있는 보정 변수를 수정하면 ECU는 즉각 그 값으로 동작을 바꾸지만, 전원을 껐다 켜면 기본값(Flash에 저장된 값)으로 돌아올 수 있습니다. 따라서 최종적으로 결정된 보정 값은 XCP의 Flash 프로그래밍 기능을 이용해 Flash 메모리에 반영하거나, 별도의 ECU 재프로그램 과정을 거쳐야 영구 적용됩니다​. (XCP는 ECU의 Flash 메모리를 재프로그램하는 기능도 표준으로 지원합니다​.)

 

실제 캘리브레이션 현장에서는 **페이지 스위칭(Page Switching)**이라는 기법도 사용됩니다. ECU에 두 개의 메모리 영역(예: RAM)에 서로 다른 보정값 셋을 올려두고, XCP 명령으로 활성 페이지를 전환함으로써 여러 세트의 튜닝 값을 실시간 비교하기도 합니다. 이런 고급 기능까지 가능하기 때문에 XCP는 차량 튜닝과 ECU 보정 작업의 필수 도구로 여겨집니다.

 

이벤트 동기화 측정(Event-Synchronous Measurement)이란?

종종 ECU 내부 데이터는 특정 이벤트와 정확히 맞춰 수집해야 유의미한 경우가 있습니다. 예를 들어 실린더별 점화시기를 분석하려면 엔진 크랭크 각도가 특정 위치가 될 때마다 관련 데이터를 읽어오는 것이 중요합니다. XCP에서는 이러한 요구를 만족하기 위해 이벤트 동기화 측정 기능을 제공합니다. ECU 내부에서 타이머 인터럽트나 센서 신호 등 특정 이벤트가 발생할 때마다 측정 데이터 획득을 트리거하여, 데이터를 이벤트와 동시성 있게 기록할 수 있습니다​.

 

조금 더 풀어서 설명하면, XCP 마스터는 ECU에 “이러이러한 이벤트 발생 시 A, B, C 변수를 측정해서 보내라”고 설정할 수 있습니다. 그러면 ECU는 예를 들어 점화 이벤트마다 실린더 압력 값을수집해서 보낼 수도 있고, 100ms 주기 타이머 이벤트마다 여러 센서값을 묶어 전송할 수도 있습니다. 이렇게 하면 수집된 데이터들이 ECU의 내부 동작 타이밍과 정확히 맞물리므로, 사후 분석 시 매우 유용합니다. 이를 DAQ 리스트의 이벤트와 연동하는 방식으로 구현하며, XCP 프로토콜 차원에서 이러한 이벤트-기반 동기화를 표준화해두었기 때문에 다양한 ECU에서 일관된 방법으로 사용할 수 있습니다​. 이벤트 동기화 측정을 활용하면 마이크로초(us) 단위의 고해상도 데이터 수집도 가능하여, 엔진 제어와 같은 빠른 현상의 분석에 필수적입니다​.

 

3. XCP의 메모리 액세스 방식 이해하기

XCP를 통해 ECU 내부 데이터를 읽고 쓰는 본질은 ECU 메모리 영역에 대한 접근입니다. 이 절에서는 ECU 개발에 익숙하지 않은 초보자분들을 위해, XCP가 RAM과 Flash 메모리에 어떻게 접근하는지와 A2L 파일이 이 과정에서 어떤 역할을 하는지 쉬운 비유와 함께 설명하겠습니다.

RAM vs Flash 메모리 – 무엇이 다를까?

현대 ECU에는 대부분 RAM과 Flash 두 종류의 메모리가 존재합니다. 이 두 메모리는 성질이 매우 다르므로, XCP로 작업할 때도 구분해서 생각해야 합니다.

• Flash 메모리는 영구 저장 장치입니다. ECU의 프로그램 코드, 고정된 데이터, 출하시 설정된 기본 캘리브레이션 값 등이 여기에 저장됩니다. 전원이 꺼져도 내용이 유지되며, 변경하려면 특수한 플래시 프로그래밍 과정을 거쳐야 합니다. 비유하자면, Flash는 한 번 쓰면 지우기 어려운 잉크로 쓴 책과 같습니다. 내용을 바꾸려면 책을 통째로 고쳐 써야 하죠.
• **RAM (Random Access Memory)**은 휘발성 메모리로, ECU가 동작하는 동안 일시적으로 데이터를 저장하는 영역입니다. 센서 입력값, 계산 중간 값, 그리고 실행 중 변경되는 보정 파라미터 등이 주로 RAM에 위치합니다. 전원을 끄면 내용이 사라지고, 속도가 매우 빠르며 자유롭게 읽고 쓸 수 있습니다. RAM은 마치 칠하고 지우기 쉬운 칠판이나 화이트보드에 비유할 수 있습니다. 작업 중에는 여기에 수시로 값을 썼다가 지웠다가 할 수 있지만, 전원을 끄면 깨끗해집니다.

XCP로 ECU의 측정 변수를 읽을 때는 대개 RAM에 있는 값들을 가져오게 됩니다. 예를 들어 엔진 회전속도, 센서 온도 등의 값은 매 순간 변하며 RAM에 존재하므로, XCP가 해당 RAM 주소를 읽어오는 것이죠. 반면 캘리브레이션 변수를 쓸 때는, ECU 내부 구현에 따라 다르지만 보통 RAM에 로드된 보정 값 영역을 수정하게 됩니다. ECU 소프트웨어는 초기 구동 시 Flash에 저장된 보정 데이터를 RAM으로 복사해두고 운영하는데, XCP는 그 RAM상의 값을 바꾸어 일시적으로 보정을 적용하는 것입니다. 이렇게 하면 ECU를 리셋하거나 Flash를 번거롭게 다시 굽지 않고도 값을 바꿔볼 수 있다는 장점이 있습니다. (일부 시스템에선 RAM 보정 영역을 EEPROM이나 배터리 백업 RAM 등에 두어 전원 꺼져도 유지하게 하기도 하지만, 개념적으로는 Flash에 영구 보관하고 RAM에서 작업하는 방식이 기본입니다.)

 

만약 XCP로 영구적인 변경이 필요할 경우(예: 최종 보정값을 ECU에 반영), XCP의 Flash 프로그래밍 기능을 사용해 Flash 메모리에 새로운 값을 써 넣을 수 있습니다​. 다만 이것은 개발 단계에서만 사용하지 양산차 운행 중에는 쓰지 않으며, 보안상 제약이 있습니다. 실제 차량에서는 XCP를 통한 Flash 쓰기 기능은 보통 비활성화되어 있고, 필요한 경우 제조사 전용 툴이나 진단 프로토콜(예: UDS)을 통해서만 Flash를 업데이트합니다​.

 

ECU 변수의 메모리 저장과 A2L 파일의 역할

XCP를 활용한 측정/캘리브레이션 작업에서 A2L 파일은 빼놓을 수 없는 요소입니다. A2L은 앞서 언급한대로 ECU 내부 변수들의 정보를 담고 있는 **ECU 설명 파일(ECU Description File)**입니다. 구체적으로 A2L에는 각 측정 신호와 캘리브레이션 파라미터의 메모리 주소, 데이터 유형, 스케일링 정보, 단위, 허용 범위, 그리고 해당 값과 관련된 보조 정보들이 상세히 기록되어 있습니다​. 일종의 ECU 메모리 지도(map) 혹은 사전(dictionary) 역할을 하는 것입니다.

 

예를 들어 A2L 파일의 한 부분에 다음과 같은 내용이 있다고 가정해봅시다:

/begin MEASUREMENT  EngineSpeed
    ECU_ADDRESS 0x20001000
    DATATYPE    UWORD
    MAX_DAQ     1000
    ... (생략) ...
/end MEASUREMENT

 

이 정보는 EngineSpeed라는 측정 변수가 ECU 메모리 주소 0x20001000에 UWORD(16비트 무부호정수) 타입으로 저장되어 있음을 나타냅니다. 따라서 XCP 마스터 툴은 이 A2L 파일을 읽고 나서, EngineSpeed 값을 측정할 때 ECU에 0x20001000 주소의 2바이트를 읽어달라고 명령을 보내면 됩니다. 마찬가지로 캘리브레이션 항목도 A2L에 정의되어 있어, 마스터가 변수 이름으로 원하는 값을 찾으면 대응되는 메모리 주소와 크기를 알아내어 ECU에 쓰기 명령을 보낼 수 있습니다. A2L 파일 덕분에 사용자는 변수 이름만으로 쉽게 측정/캘리브레이션을 수행할 수 있고, ECU 펌웨어를 다시 컴파일하거나 수정할 필요 없이 다양한 내부 변수에 접근할 수 있습니다​.

 

또한 A2L에는 메모리 주소 외에도 해당 변수가 RAM에 있는지 Flash에 있는지에 대한 세그먼트 정보도 포함됩니다. 이를 활용하면 XCP 툴이 이 변수는 RAM에 있으니 바로 값을 바꾸면 적용되겠구나 혹은 Flash에 있는 값이면 즉각 반영이 안될 수 있겠구나 등을 판단하여 적절한 절차(예: Flash 재프로그래밍)를 취할 수 있습니다. 결과적으로 A2L 파일은 XCP 통신의 이정표 역할을 하여, ECU와 개발툴 사이에 원활한 의사소통이 이루어지도록 합니다. (실제로 XCP 표준에서는 A2L을 통해 정의된 내용만을 가지고 메모리 접근을 수행하도록 권고하고 있습니다.)

 

4. 예제 코드로 배우는 XCP

이제 간략한 코드 예제를 통해 XCP의 동작을 좀 더 직관적으로 이해해보겠습니다. Python을 이용한 XCP 마스터 측 코드와, C 언어로 작성된 ECU 측 임베디드 코드 예제를 각각 살펴보죠. 이 예제들은 개념 설명을 위한 단순화된 코드임을 유의하세요.

Python 예제 코드 (XCP 마스터에서 메모리 읽기/쓰기)

아래 Python 코드는 가상의 XCP 라이브러리를 사용하여 ECU에 접속한 뒤, 특정 메모리 주소에서 값을 읽고 써보는 과정을 보여줍니다. 실제로는 A2L 파일을 불러와 변수 이름으로 주소를 찾겠지만, 여기서는 이해를 돕기 위해 직접 메모리 주소를 지정하는 방식을 사용했습니다.

# XCP 프로토콜을 사용하여 ECU에 접속하고 데이터를 읽고 쓰는 Python 예제

from xcp import XCPClient  # 가상의 XCP 라이브러리 임포트

# 1) XCP 마스터(PC) 설정 및 ECU 연결 (예시로 CAN 인터페이스 사용)
client = XCPClient(transport='CAN', interface='Vector', bitrate=500000)
client.connect()  # ECU(XCP 슬레이브)와 연결 수립

# 2) ECU 메모리에서 엔진 회전 속도 값을 읽어오기 (16비트 값이라고 가정)
engine_speed_addr = 0x20001000            # EngineSpeed 변수의 메모리 주소 (예시 값)
data = client.read(engine_speed_addr, 2)  # 해당 주소부터 2바이트 읽어오기
engine_speed = int.from_bytes(data, 'little')  # 바이트열을 숫자로 변환 (리틀엔디안 가정)
print(f"현재 엔진 속도: {engine_speed} RPM")

# 3) ECU 메모리에 새로운 값 쓰기 - 예를 들어 엔진 RPM 제한 값을 7000으로 변경
rpm_limit_addr = 0x20001010               # RPM 제한값 변수의 메모리 주소 (예시 값)
new_limit = 7000
client.write(rpm_limit_addr, new_limit.to_bytes(2, 'little'))  # 2바이트짜리 7000을 써넣기
print("엔진 RPM 한계값을 7000으로 변경했습니다.")

# 4) 작업 완료 후 연결 종료
client.disconnect()

 

위 코드에서 보듯이, XCP를 통해 메모리 주소만 알고 있으면 해당 위치의 데이터를 읽거나 쓸 수 있습니다. client.read(주소, 길이) 호출은 ECU에 해당 메모리 읽기 명령(XCP의 UPLOAD)을 보내고 응답 데이터를 받아옵니다. client.write(주소, 데이터)는 ECU에 메모리 쓰기 명령(XCP의 DOWNLOAD)을 보내는 역할을 합니다. 실제 XCP 통신에서는 이 과정에서 일련의 패킷 교환과 응답 확인 등이 이루어지지만, 라이브러리가 이를 추상화하여 사용자는 함수 하나로 읽기/쓰기를 수행할 수 있게 해줍니다.

 

위 예제에서는 주소를 하드코딩했지만, 실무에서는 client.load_a2l('ECU.a2l')과 같이 A2L 파일을 불러와 client.read('EngineSpeed')처럼 변수 이름으로 직접 읽기/쓰기하는 것이 일반적입니다. 이처럼 Python 환경에서도 XCP 라이브러리를 활용하면 PC로 ECU에 연결하여 다양한 자동화 스크립트를 작성할 수 있습니다 (예: 테스트 절차 자동화, 데이터 로깅 등).

 

C 예제 코드 (ECU 임베디드 측 메모리 읽기/쓰기)

이번에는 ECU 내부에 탑재된 XCP 슬레이브 측의 동작을 간단히 살펴보겠습니다. 일반적으로 ECU의 XCP 슬레이브는 특정 메모리 주소의 데이터를 읽거나 쓰는 명령을 처리하도록 구현됩니다. 아래 C 코드 예시는 ECU 프로그램 내에서 전역 변수를 선언하고, XCP 명령이 왔을 때 해당 메모리에 접근하는 과정을 매우 단순화하여 보여줍니다.

#include <stdint.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>

// ECU 내 캘리브레이션 가능한 전역 변수 (예: 엔진 RPM 제한값)
uint16_t rpm_limit = 6000;  // 초기값 6000 RPM

// ECU 주요 로직 (예: 엔진 속도 제한 동작에 사용)
void controlEngineRPM(uint16_t engine_rpm) {
    if (engine_rpm > rpm_limit) {
        cutFuelSupply();  // 엔진 RPM이 제한값 초과 시 연료 차단 (가상의 함수)
    }
    // ... 기타 제어 로직 ...
}

// XCP 프로토콜 - 메모리 쓰기 명령 처리 함수 (단순화된 구현)
void XcpWrite(uint32_t address, const uint8_t* data, uint8_t len) {
    // 주어진 ECU 메모리 주소에 len 바이트만큼 data를 써넣는다.
    memcpy((void*)address, data, len);
}

// XCP 프로토콜 - 메모리 읽기 명령 처리 함수 (단순화된 구현)
void XcpRead(uint32_t address, uint8_t* buffer, uint8_t len) {
    // 주어진 ECU 메모리 주소로부터 len 바이트를 읽어서 buffer로 복사한다.
    memcpy(buffer, (void*)address, len);
}

int main() {
    uint16_t current_limit;
    printf("초기 RPM 제한값: %u\n", rpm_limit);  // 초기 출력: 6000

    // (1) XCP를 통해 rpm_limit 값을 6500으로 변경했다고 가정
    uint16_t new_limit = 6500;
    XcpWrite((uint32_t)&rpm_limit, (const uint8_t*)&new_limit, sizeof(new_limit));
    printf("XCP로 새로운 RPM 제한값 %u을 받았습니다.\n", new_limit);

    // (2) 변경 후 rpm_limit 값이 실제로 6500으로 업데이트되었는지 확인
    XcpRead((uint32_t)&rpm_limit, (uint8_t*)&current_limit, sizeof(current_limit));
    printf("현재 RPM 제한값: %u\n", current_limit);  // 출력: 6500

    // (3) ECU 로직 동작 확인: rpm_limit 적용
    controlEngineRPM(6600);  // 엔진 RPM이 6600일 때, new_limit=6500이므로 cutFuelSupply() 실행됨

    return 0;
}

 

위 C 코드에서 rpm_limit이라는 전역 변수가 정의되어 있고, controlEngineRPM 함수에서 이 값을 참고하여 엔진 RPM을 제한하는 동작을 하고 있습니다. XcpWrite 함수는 인자로 받은 메모리 address에 원하는 데이터를 써넣는 역할을 합니다. main 함수에서 XcpWrite((uint32_t)&rpm_limit, ...)를 호출한 부분은 실제로는 외부에서 XCP DOWNLOAD 명령을 통해 rpm_limit 주소에 6500이라는 값이 들어온 상황을 가정한 것입니다. 이 호출을 통해 rpm_limit 메모리 값이 6000에서 6500으로 변경되고, 이후 XcpRead로 그 값을 읽어 6500으로 잘 변경되었음을 확인합니다. 마지막으로 controlEngineRPM(6600)을 호출하면, rpm_limit이 6500으로 세팅되어 있으므로 6600 RPM에서는 제한 동작(cutFuelSupply)이 수행되는 것을 볼 수 있습니다. 즉, XCP를 통해 ECU의 변수값을 바꾸면 ECU 동작에 즉각 반영된다는 것을 보여주는 단순한 예입니다.

참고: 실제 XCP 슬레이브 구현은 위 예시보다 훨씬 복잡합니다. 예컨대 메모리 보호를 위해 특정 영역만 쓰기를 허용하거나, 다중 DAQ 채널 관리, 시드-키(Seed & Key) 보안 알고리즘 처리 등 다양한 부가기능이 있습니다. 그러나 근본적으로는 위 코드처럼 “지정한 메모리 주소의 데이터를 읽고/쓰는” 동작이 핵심입니다.

 

5. XCP가 활용되는 실제 사례

XCP 프로토콜은 주로 ECU 개발 단계에서 광범위하게 활용됩니다. 다음은 XCP가 실제로 쓰이는 대표적인 사례들입니다:

• ECU 캘리브레이션 실험: 엔지니어들은 시험 차량이나 엔진 시험대에서 XCP를 사용해 ECU의 각종 파라미터를 실시간으로 조정하며 실험을 합니다. 예를 들어 연료 분사량, 점화 시기, 터보차저 부스트 압력 등의 값을 주행 중에 바꿔가면서 최적의 설정을 찾습니다. 이 과정에서 XCP는 차량의 성능 데이터(출력, 연비, 배기가스 등)를 실시간 측정하는 데에도 활용되어, 한 손에는 계측, 다른 한 손에는 조정을 동시에 가능케 합니다.
• 차량 엔진/변속기 튜닝 및 성능 최적화: 자동차 튜닝 업계나 모터스포츠 분야에서도 XCP를 응용하여 ECU 맵(Map)을 조정합니다. 예를 들어 레이싱카의 엔진 제어 유닛에 연결해 점화 및 분사 맵을 수정하여 최대 출력을 끌어올리거나, 승용차의 변속기 ECU 셋업을 변경하여 빠른 변속 응답을 이끌어내는 식입니다. XCP를 통해 안전하게 ECU 한계를 모니터링하면서 동시에 값을 조정할 수 있기 때문에, 튜닝 과정의 실험과 피드백 사이클을 빠르게 돌릴 수 있습니다.
• 자동화된 테스트 환경(HIL 등)에서의 적용: HIL(Hardware-In-the-Loop) 시뮬레이터나 테스트 벤치에서도 XCP는 중요한 역할을 합니다. 개발자는 실제 차량을 사용하지 않고 ECU를 테스트할 때, XCP로 ECU 상태를 모니터링하고 필요한 입력값을 강제로 주입할 수 있습니다. 가령 브레이크 제어 ECU를 시험한다고 하면, XCP로 ECU 내부 센서 값을 인위적으로 변경하여 다양한 시나리오를 시뮬레이션하고 그때 ECU가 올바르게 반응하는지 검증합니다. 또한 테스트 중 발견된 이슈를 확인하기 위해 XCP로 관련 변수를 로깅해두면 버그 재현과 수정에 큰 도움이 됩니다. 요약하면, XCP는 자동차 ECU 테스트 자동화 시스템의 핵심 인터페이스로 활용되어, 사람이 일일이 하기 어려운 정밀한 제어와 관찰을 가능케 합니다.

(참고로 완성차 양산 단계에서는 보안상의 이유로 XCP 액세스가 비활성화되거나 제한되는 경우가 많습니다. XCP는 주로 개발 및 시험용 프로토콜이며, 양산 차량에서는 UDS 같은 진단 프로토콜이 대신 활용됩니다​.)

결론

XCP 프로토콜은 오늘날 자동차 ECU 개발에서 빼놓을 수 없는 도구로 자리매김했습니다. 이 글에서는 XCP의 기본 개념과 핵심 기능을 초보자의 눈높이에 맞춰 설명하고, 메모리 구조와 예제 코드를 통해 이해를 도왔습니다. 정리하자면, XCP란 ECU의 내부를 들여다보고 조율할 수 있게 해주는 만능 열쇠와 같습니다. 이를 통해 엔지니어들은 ECU 소프트웨어의 내부 변수들을 실시간 측정하고 파라미터를 조정함으로써, 효율적인 개발과 튜닝을 수행할 수 있습니다​. 또한 XCP는 다양한 물리 계층(CAN, Ethernet 등)을 아우르는 범용성 덕분에, 많은 차량 제조사와 부품사에서 공용으로 사용하는 산업 표준이 되었습니다​.