UDS介绍

首先要有网络网络七层的概念：

学习链接： 七层网络模型-CSDN博客

UDS网络层/TP层（ISO 15765-2）的解读 - 知乎 (zhihu.com)

概念：

        UDS（Unified Diagnostic Services，统一的诊断服务。

        标准名是《道路车辆 统一的诊断服务》

        英文名是《Road vehicles—Unified diagnostic services》

        在ISO 14229中规定，它是从ISO 14230-3（KWP2000）和ISO 15765-3协议衍生出来的。这些ECU控制车辆的各种功能，包括电控燃油喷射系统（EFI），发动机控制系统，变速箱，防抱死制动系统(ABS)，门锁，制动器等。

除CAN总线以外，UDS也可在不同的汽车总线（例如 LIN, Flexray, Internet 和K-line）上实现。

关键缩略词

缩写		释意
SID	Service Identifier	诊断服务ID	是一种交互协议（Request/Response），即诊断方(Tester)给ECU发送指定的请求数据（Request），这条数据中需要包含SID，且SID处于该应用层数据的第一个字节。如果是肯定的响应（Positive Response），首字节回复[SID+0x40]，举例子就是请求0x10，响应0x50；请求0x22，响应0x62。如果是否定的响应（Negative Response），首字节回复0x7F，第二字节回复刚才询问的SID如果是肯定的响应（Positive Response），首字节回复[SID+0x40]，举例子就是请求0x10，响应0x50；请求0x22，响应0x62。如果是否定的响应（Negative Response），首字节回复0x7F，第二字节回复刚才询问的SID

协议栈总览：

       

协议

网络层概述

uds只涉及第一第二，第五第七层。

OSI
物理层	定义终端之间的电气、机械等特性和标定；包括电压、频率、数据速率、最大传输距离。
数据链路层	在物理线路上提供可靠的数据传输；例如物理地址、网络拓扑、线路规划、差错报告、数据帧有序传输；需要解决帧的破坏、丢失和重复的问题，线路使用权的竞争问题，流量调节和出错处理问题。
网络层	网络层最主要的目的就是把数据转换成能适应CAN总线规范的单一数据帧，从而进行传输，如果将要传输的报文长度超过了CAN数据帧的长度，则需要将报文信息进行拆分后传输，每次至多可以传输4095个字节长度的报文。 网络层协议数据单元（N_PDU）有四种类型，即单帧（SF）、首帧（FF）、连续帧（CF）、流控制帧（FC），用于建立对等实体间的通信。
传输层（TP层）	使收发的数据帧所包含的字节总数，扩容到4095个字节。 不管发送或接收是成功或是出错，都需要上报给应用层。
会话层
表示层	在物理线路上提供可靠的数据传输；例如物理地址、网络拓扑、线路规划、差错报告、数据帧有序传输；需要解决帧的破坏、丢失和重复的问题，线路使用权的竞争问题，流量调节和出错处理问题。
应用层	USD应用层由ISO 14229标准定义。诊断通信的过程从用户角度来看非常容易理解，诊断仪发送诊断请求(request)，ECU给出诊断响应（response），而UDS就是为不同的诊断功能的request和response定义了统一的内容和格式。

基 于UDS的DOIP/DOCAN框架

 DoI P

是Diagnostic communication over Internet Protocol 的简称，顾名思义，我们以太网协议，承载UDS数据，实现诊断通信的这种方式称为DoIP，相比DoCAN中CAN网络的封闭性，DoIP由于Ethernet的互联互通，可以实现车与车、车与人的远距离诊断通信。由ISO13400 系列标准定义。通过网络协议进行诊断通信，由ISO13400 系列标准定义。即DoIP是在以太网网络上传输UDS诊断数据的传输协议。DoIP带宽高，适合传输大量数据的场景，如车上的OTA软件升级。DoIP报文也是基于TCP或UDP，但在其报文的Payload起始段添加了DoIP报头（首部），用来区分不同的DoIP报文类型，实现不同的功能。DoIP报文的结构如下图所示：

​

DOIP协议体系参考协议总览‘

• 网络层协议IP
• 传输层协议TCP/UDP
• 对网关的要求（网关如何集成到现有网络总）
• 对测试设备的要求（如何发现车辆并建立通信）

支持DoIP的车辆网络架构图如下

​

 从这张图上可以看出：汽车内部必须有一个DoIP的总网关，它作为和外部的诊断设备DoIP通信的唯一接口。

DOCAN

UDS定义的是诊断服务，属于应用层的内容，实现诊断通信的底层总线技术有很多，比如CAN，LIN，Ethernet，Flexray等，由于法规强制的OBD接口是CAN总线的，所以绝大多数场景中诊断都是基于CAN实现的。这就带来了一个问题，classical CAN总线物理层的每一帧只能传输8个字节，CAN FD第帧最多能传输64个字节，那么如果UDS产生的一条诊断命令超过了8个字节，在CAN总线上一帧是承载不了的，就需要进行分包，这也是DoCAN(Diagnose over CAN)要解决的最主要的问题。

参考：基于CAN总线实现的UDS诊断（DoCAN） - 知乎 (zhihu.com)

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