之前講解到CAN物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的相關(guān)知識，這些屬于ISO 11898-1、ISO 11898-2和ISO 11898-3協(xié)議方面的知識，本篇博文開啟新篇章，講解依托于CAN通信的應(yīng)用層服務(wù)：UDS（ISO 14229）診斷協(xié)議。

本篇博文素材來源于：ISO 14229-1-2020：規(guī)范和要求。

1、UDS診斷概念

UDS（Unified Diagnostic Services，統(tǒng)一的診斷服務(wù)）診斷協(xié)議是在汽車電子ECU環(huán)境下的一種診斷通信協(xié)議。簡單來說，可以理解為UDS診斷協(xié)議就是ISO 14229協(xié)議，在ISO 14229協(xié)議中定義了UDS服務(wù)用法、服務(wù)格式等信息。

UDS診斷最主要目的是為了能夠快速準(zhǔn)確判斷車輛或者某個控制器的故障以及故障原因，從而為維修提供可靠的依據(jù)。

2、UDS診斷組成部分

截止到2020年，UDS診斷由以下8個部分組成：

• ISO 14229-1-2020：規(guī)范和要求；
• ISO 14229-2-2013：會話層服務(wù)；
• ISO 14229-3-2012：CAN實現(xiàn)的統(tǒng)一診斷服務(wù)（UDSonCAN） ；
• ISO 14229-4-2012：FlexRay實現(xiàn)的統(tǒng)一診斷服務(wù)（UDSonFR） ；
• ISO 14229-5-2013：Internet協(xié)議實現(xiàn)的統(tǒng)一診斷服務(wù)（UDSonIP）；
• ISO 14229-6-2013：K線實現(xiàn)的統(tǒng)一診斷服務(wù)（UDSonK-Line） ；
• ISO 14229-7-2015：本地互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的統(tǒng)一診斷服務(wù)（UDSonLIN）；
• ISO 14229-8-2020：時鐘擴(kuò)展外圍接口實現(xiàn)的統(tǒng)一診斷服務(wù)（UDSonCXPI）。

在開放系統(tǒng)互連（OSI）基本參考模型中規(guī)定了各類物理層通信對應(yīng)部分的UDS診斷協(xié)議。例如，CAN通信（ISO 11898-1、ISO 11898-2和ISO 11898-3）在應(yīng)用層的UDS診斷協(xié)議是ISO 14229-1和ISO 14229-3。

3、UDS診斷服務(wù)

UDS診斷是一種定向通信的交互協(xié)議（Request/Response），診斷方（Tester）發(fā)送服務(wù)請求，ECU返回響應(yīng)（肯定響應(yīng)/否定響應(yīng)）。

UDS診斷包括6大類，26種服務(wù)，每種服務(wù)都有自己獨立的ID，即SID（Service Identifier）。

UDS診斷服務(wù)的通信協(xié)議基本相似，但又有所區(qū)別。

以診斷和通信管理功能單元（Diagnostic and Communication Management functional unit ）為例，服務(wù)請求和響應(yīng)有兩類：一類是具有Subfunction（子功能），另一類是不具有Subfunction（子功能）。

不具有Subfunction（子功能）的UDS診斷服務(wù)請求和響應(yīng)機(jī)制如下圖所示：

診斷方（Tester）向ECU發(fā)送指定的請求數(shù)據(jù)（Request），這條數(shù)據(jù)中需要包含SID，且SID處于該應(yīng)用層數(shù)據(jù)的第一個字節(jié)。

ECU接收到請求數(shù)據(jù)（Request）后會返回響應(yīng)，可返回肯定響應(yīng)或者否定響應(yīng)。

肯定響應(yīng)（Positive Response）格式為：（SID+0X40）+數(shù)據(jù)。例如，請求0X10服務(wù)，肯定響應(yīng)第1個字節(jié)為0X50；請求0X22服務(wù)，肯定響應(yīng)第1個字節(jié)為0X62。

否定響應(yīng)（Negative Response）格式為：0X7F+SID+NRC。例如，請求0X10服務(wù)，否定響應(yīng)第1個字節(jié)為固定的0X7F，第2個字節(jié)為0X10，第3個字節(jié)為NRC。NRC是否定響應(yīng)碼，可以根據(jù)返回的NRC判斷是什么原因?qū)е碌姆穸憫?yīng)。

具有Subfunction（子功能）的UDS診斷服務(wù)請求和響應(yīng)機(jī)制如下圖所示：

診斷方（Tester）向ECU發(fā)送指定的請求數(shù)據(jù)（Request），這條數(shù)據(jù)中需要包含SID，且SID處于該應(yīng)用層數(shù)據(jù)的第一個字節(jié)。

ECU接收到請求數(shù)據(jù)（Request）后會返回響應(yīng)，可返回肯定響應(yīng)或者否定響應(yīng)。

肯定響應(yīng)（Positive Response）格式為：（SID+0X40）+Subfunction（子功能）+數(shù)據(jù)。例如，請求0X10服務(wù)，Subfunction（子功能）為0X02，肯定響應(yīng)第1個字節(jié)為0X50，第2個字節(jié)為0X02。

否定響應(yīng)（Negative Response）格式為：0X7F+SID+NRC。例如，請求0X10服務(wù)，否定響應(yīng)第1個字節(jié)為固定的0X7F，第2個字節(jié)為0X10，第3個字節(jié)為NRC。NRC是否定響應(yīng)碼，可以根據(jù)返回的NRC判斷是什么原因?qū)е碌姆穸憫?yīng)。