《CAN(FD)总线十万个为什么》之UDS诊断(上)

在汽车电子的世界里，UDS诊断协议如同一把神奇的钥匙，为工程师和维修人员打开了通往车辆“心脏”的大门。今天，就让我们一起揭开UDS诊断的神秘面纱，探索其在汽车电子行业中的重要角色。

 UDS诊断

UDS诊断，即统一诊断服务（Unified Diagnostic Services），是汽车电子领域的一个核心标准协议。它为汽车制造商提供了一个强大的工具，用于对电子控制单元（ECU）进行诊断、安全访问、收发控制以及软件刷写。这些ECU控制着车辆的各种关键功能，如电控燃油喷射系统、防抱死制动系统等。

在汽车诊断协议出现之前，修车主要依赖维修师傅的经验。而诊断协议的出现，使得故障信息能够被保存在ECU的内存中。维修师傅可以通过通信总线读取这些信息，从而更准确地诊断问题。车辆的诊断过程需要两个主要端点：Tester端（例如CAN FD接口卡）和ECU端。它们通过一问一答的形式进行交互。UDS诊断由两个主要部分组成：

1. ISO 14229：应用层

ISO 14229主要负责应用层。它定义了如何控制ECU禁止收发数据、如何使ECU进入编程模式，以及如何定义ECU固件的擦除和刷新等操作。

2. ISO 15765：传输层

ISO 15765主要负责传输层。它定义了如何将UDS的请求和应答打包到CAN（FD）帧中，并控制数据传输的速度（流控）。
 UDS的基本概念

1. UDS地址

• 物理地址：这是CAN卡用于访问特定ECU的CAN ID。
• 功能地址：CAN卡通过组播请求发送消息，目标是所有具有相同“功能地址”的ECU节点。
• 响应地址：ECU指定用于响应某个CAN卡的CAN ID。

2. 请求与响应

2.1 诊断请求（Request）

ISO 14229协议定义了26个标准服务请求SID（Service Identifier）。此外，还定义了Sub-Function来补充SID的意图，即子服务，以及可携带的参数信息（Parameter）。请求的格式为：SID + Sub-ID（可选）+ Parameter（可选）。

2.2 诊断响应（Response）

当ECU收到请求后，它可能会返回积极响应或消极响应。

• 积极响应：在请求的SID上加0x40表示积极响应。
• 消极响应：ECU回复7F + SID + 消极参数，表示消极响应。

2.3 响应超时

如果CAN FD接口卡发出某个SID请求，在超时时间P2（单位为毫秒）内没有收到匹配响应地址且响应此SID的报文，则认为发生了响应超时。

3. 传输出错

如果底层链路是通的，则要看报文交互情况而定；如果底层链路都不通，就要仔细检查链路层。
 总结

通过今天的内容，我们对UDS诊断的应用层协议有了更清晰的认识。UDS诊断不仅提高了汽车维修的效率和准确性，还为汽车制造商提供了一个强大的工具，用于控制和管理车辆的ECU。在下一期节目中，我们将继续深入探讨基于ISO 15765的UDS传输协议。敬请期待！