UDS與Doip 知識框架整理

UDS（Unified Diagnostic Service）

1、概念

由ISO14229協議規定，使用診斷測試儀（客戶端）控制車載電子單元（ECU，服務端），實現電子噴油噴射、自動變速和防抱死制動系統工作等等。

簡單的意思就是外部設備與ECU的通信協議，可以與ECU進行交互，但是不是傳輸數據的鏈路，傳輸數據的協議由ISO15765協議規定。

下文中服務器指下位機或者ECU。

• 診斷數據：
  測試人員修改可以位于電子控制單元存儲器中的數據，診斷數據包括模擬輸入和輸出，數字輸入和輸出，中間值和各種狀態信息。診斷數據示例包括車速、油門角度、后視鏡位置、系統狀態等。

三種類型為診斷數據定義的值:
1、電流值:電子控制單元正常操作當前使用的值;
2、存儲值:在特定時刻(例如，當故障發生或
定期);本副本在電子控制單元的控制下制作;
3、靜態值:例如VIN。

服務器不保留診斷數據，測試人員可以只保留請求的當前值。

• 診斷程序：

它是一種嵌入在電子單元內部的一種程序，通過客戶端的請求可以開啟相應的服務。

• 診斷服務：

客戶端請求服務器進行信息交換，目的是需要從服務器獲取診斷數據，或者對服務器進行某種操作，

• 診斷會話：
  服務器中的狀態，其中啟用了一組特定的診斷服務和功能。意思就是某種特定的診斷操作需要進入特定的會話才能正確執行，否則就會出現該會話模式不支持該操作的提示。

比如常見的刷APP程序，需要在編程會話模式中才可以執行，要不然隨便一刷就刷掉原始代碼了，不安全。刷APP代碼需要在Boot Software中進行。

Boot Software：在ECU上電或復位后立即執行，其主要目的是以檢查有效的應用程序是否可用以執行，而不是將控件轉移到重編程軟件，意思就是如果重編程軟件（也成為APP程序）不可以執行，則直接不進行跳轉，只在Boot軟件中。

在一些NXP的芯片中，自帶固件，會掃描一些區域是否有可執行文件，會跳到相應的區域去執行。比如可以執行不帶Boot軟件的APP程序。

• 診斷故障代碼：DTC（diagnoise trouble Code）

由車載診斷系統識別的故障狀態的數字通用標識符，就是車載故障的編碼。

• ECU：電子控制單元，一個功能模塊的控制器，比如車門ECU、車窗ECU、調速ECU。

2、UDS框架圖

• 可以通過多種通訊手段進行診斷（數據交互），比如CAN、IP和Lin等，DoCAN即Diagnosis on CAN，不同的通訊協議對應著不同的定義說明，在不同14229協議中比如14229-5，定義了車載以太網，即diagnosis on internet

• 應用層服務通常被稱為診斷服務。應用層服務是用于基于客戶機-服務器的系統，在車輛車載服務器執行測試、檢查、監視或診斷等功能。客戶端(通常稱為外部測試設備)使用應用層
  請求在一個或多個服務器上執行診斷功能。服務器，通常是一個功能，它是ECU的一部分，使用應用層服務提供診斷服務的響應數據返回到客戶端。

• 客戶端通常是一個外部測試人員，在同一車輛系統中可能有多個客戶端。診斷應用層的服務訪問點提供許多服務，這些服務都具有相同的一般結構。
  

• 服務標識符：Service Identifier(SI)
  0x10-0x3E、0x83-0x88、0xBA-0xBE 請求服務
  0x50-0x7E、0xC3-0xC8、0xFA-0xFE 積極響應

• 7F 否定響應服務標識符

• 請求分為物理請求和功能請求，物理請求像單個設備請求診斷，功能請求類似廣播請求。

• 功能請求不回復部分否定響應。

• 否定響應分為：SNS（不支持該服務）、SNSIS（該會話不支持該服務）、SFNS（不支持該子函數）、SFNSIAS（在該會話不支持該子函數功能）和ROOR（請求超出范圍）
  注意：否定響應中 78表示等待。比如 0x7F 0x27 0x78
  

• 通用服務器響應流程
  首先進行多個否定響應的判斷
  0x21：服務器忙
  0x11：不支持該服務
  0x7F：在該會話模式不支持該服務
  0x33：在服務器未解鎖的狀態訪問，
  0x31：不支持該服務的子功能
  然后正確解析服務，并執行操作
  

3、接下來介紹具體的服務

3.1、診斷以及通信管理功能

3.1.1 診斷會話模式：0x10

診斷會話在服務器中啟用一組特定的診斷服務或功能。服務器始終僅存在一個活動的診斷會話。服務器應始終啟動默認值開機時進行診斷會話。如果沒有啟動其他診斷會話，則默認診斷只要服務器通電，會話就應該一直在運行。

在不同的會話模式，可以進行特定的診斷功能，比如在擴展會話模式，可以禁止通訊，其他模式下就不可以。

• 子功能服務標識符：01 默認會話
  服務器中的默認診斷會話，并且不支持任何診斷應用程序超時處理規定（例如，不需要TesterPresent服務來保持該會話處于活動狀態）。
  服務器在發送DiagnosticSessionControl肯定響應消息后，應停止當前診斷會話，并在此后啟動新請求的診斷會話。

• 子功能服務標識符：02 編程會話

此diagnosticSession主要的功能就是對下位機進行編程，俗稱刷APP程序

如果服務器在引導軟件中運行programmingSession，則只能通過ECUReset（0x11）服務保留programmingSession。
如果服務器在APP中運行編程會話，則服務器會復位，然后在引導程序中運行編程會話。
可以執行擦除代碼，刷寫代碼等服務（0x31 0x34 0x36）

• 子功能服務標識符：03 擴展會話

該DiagnosticSession可用于啟用支持功能調整所需的所有診斷服務。 它也可以用于啟用診斷服務，這些服務不專門與功能調整相關。

• 子功能服務標識復：04 安全系統診斷會話

可以執行所有與診斷相關的服務功能函數。

診斷儀發送10 03，然后服務器返回50 03 ，代表成功進入擴展模式，可以進行一些操作，比如安全訪問，禁止DTC，禁止通信等。

CAN通訊一次只能發送8個字節，第一個字節代表有效字節數，00 32 01 F4 需要看具體的參數意義。

其否定響應碼主要有 12 13 22
12：不支持該子函數，比如在默認會話模式 就不支持直接跳轉到編程會話，否則返回否定響應
13：消息長度錯誤
22：當前狀態不支持該會話模式，比如在無BootLoader的APP程序中，執行10 02，就會返回22。

如果執行該指令需要的時間較長，則下位機（服務器）就會先返回78，讓診斷儀等待，然后再返回正確的響應數據。

3.1.2 0x11 ECU復位

3.1.3 0x27 安全訪問服務

3.1.4 0x28 通信控制服務

3.1.5 0x3E

3.1.6 0x85 控制DTC設置服務

二、數據傳輸功能單元

三、存儲數據傳輸單元

四、協程功能單元

五、上傳下載功能單元

DoIP

總結

以上是生活随笔為你收集整理的UDS与DoIp整理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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