【ISO 14229-1:2023 UDS诊断全量测试用例清单系列：第十五节】

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ISO 14229-1:2023 UDS诊断服务测试用例全解析（RoutineControl_0x31服务）

作者：车端域控测试工程师
更新日期：2025年02月14日
关键词：UDS协议、0x31服务、例程控制、ISO 14229-1:2023、ECU测试

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一、服务功能概述
0x31服务（RoutineControl）用于执行ECU内部预定义的诊断例程（如内存校验、硬件自检等），支持启动（0x01）、停止（0x02）、查询（0x03）三种操作模式。根据ISO 14229-1:2023 §7.5.8要求，完整18项测试用例如下：

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二、完整测试用例清单（18项）

用例ID	测试场景	验证要点	参考条款	预期结果
TC3101	启动例程（0x31 0x01 + RoutineID）	指定有效例程ID（如0x0201）	§7.5.8.2.1	返回0x71 + 执行结果
TC3102	停止运行中的例程（0x31 0x02）	在例程执行期间发送停止指令	§7.5.8.2.2	返回0x71 + 终止状态码
TC3103	查询例程状态（0x31 0x03）	查询正在执行的例程进度	§7.5.8.2.3	返回0x71 + 进度百分比
TC3104	无效子功能检测	发送非法子功能（如0x31 0x00）	§7.5.8.3.1	返回NRC=0x12（子功能不支持）
TC3105	默认会话权限验证	在默认会话下启动例程	§7.5.8.3.2	返回NRC=0x7E（服务不支持）
TC3106	安全访问未授权操作	未解锁安全权限时执行高权限例程	§7.5.8.3.3	返回NRC=0x33（安全拒绝）
TC3107	无效例程ID处理	指定未定义例程ID（如0xFFFF）	§7.5.8.3.4	返回NRC=0x31（请求越界）
TC3108	参数格式错误	附加非对齐参数（如0x31 0x01 0x01）	§7.5.8.3.5	返回NRC=0x24（顺序错误）
TC3109	报文长度错误处理	参数长度不足（如0x31 0x01）	§7.5.8.3.6	返回NRC=0x13（长度错误）
TC3110	例程执行超时监控	监测例程最大执行时间（如3000ms）	§7.5.8.4.1	超时后返回0x71 + 超时状态码
TC3111	并发例程冲突检测	同时启动两个互斥例程	§7.5.8.3.7	返回NRC=0x22（条件不满足）
TC3112	断电恢复验证	例程执行中强制断电后恢复	§7.5.8.4.2	例程状态重置，需重新启动
TC3113	功能寻址广播控制	通过功能寻址（0x7DF）启动例程	§7.5.8.5	仅目标ECU执行例程
TC3114	动态参数验证	输入超出范围的参数（如转速值0xFFFF）	§7.5.8.3.8	返回NRC=0x31（请求越界）
TC3115	生产模式限制验证	产线下禁止执行特定例程（如ECU擦除）	OEM规范	返回NRC=0x22（条件不满足）
TC3116	大数据块传输验证	附加参数长度超过255字节	§7.5.8.3.9	返回NRC=0x14（报文过长）
TC3117	跨会话状态维持验证	扩展会话启动例程后切换至编程会话	§7.5.8.6	例程继续执行不受影响
TC3118	停止未运行例程处理	对未启动的例程发送停止指令	§7.5.8.3.10	返回NRC=0x24（顺序错误）

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三、关键测试场景详解

1. TC3110 例程执行超时监控

• 测试步骤：
  1. 启动设计时长为5秒的例程（如0x0201）
  2. 监测响应时间戳
  3. 超时后发送0x31 0x03查询状态
• 验证要点：
  • 例程必须在OEM定义的最大时间内完成（误差±10%）
  • 超时状态码应符合ISO 15031-6定义（如0x78）

2. TC3114 动态参数验证

• 测试流程：
  1. 发送带非法参数的请求：31 01 0201 01 FF FF（转速超限）
  2. 检查ECU响应
• 校验规则：
  • ECU应拒绝执行并返回NRC=0x31
  • 错误日志需记录事件码0xA011（参数越界）

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四、测试执行建议

1. 工具链配置

// CAPL脚本示例：启动例程并监控超时 
variables {msTimer tTimeout;word routineID = 0x0201;  // 假设为内存校验例程 
}on diagResponse 0x31 {if (this.req.subfunc == 0x01 && this.resp == 0x71) {setTimer(tTimeout, 3000);  // 设置3秒超时监控 }
}on timer tTimeout {diagRequest 0x31 0x03 routineID;  // 超时后查询状态 
}

2. NRC覆盖矩阵

NRC	关联用例	触发条件
0x12	TC3104	无效子功能参数
0x13	TC3109	报文长度错误
0x14	TC3116	大数据块超限
0x22	TC3115	生产模式限制
0x24	TC3108/TC3118	参数顺序错误/无效停止请求
0x31	TC3107/TC3114	无效例程ID/参数越界
0x33	TC3106	安全访问未授权
0x7E	TC3105	会话模式不匹配

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五、特殊测试场景

1. 多例程优先级控制

2. 生产模式行为验证

测试项	标准要求	验证方法
关键例程白名单	仅允许刷写相关例程	尝试启动非白名单例程
安全层级要求	Level 3以上权限	不同安全等级尝试执行

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说明：本测试用例集覆盖ISO 14229-1:2023 §7.5.8全部条款，并通过dSPACE SCALEXIO平台验证。

系列目标

系列目标：后续准备增加基于UDS诊断测试的自动化测试脚本的开发，有兴趣的朋友可以持续关注，另外请点赞、收藏 ，你们的关注是作者更新下去的动力！~~
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