UDS介紹

UDS(Unified Diagnostic Services，統一的診斷服務)診斷協議是ISO 15765 和ISO 14229 定義的一種汽車通用診斷協議，位于OSI模型中的應用層，它可在不同的汽車總線(例如CAN, LIN, Flexray, Ethernet 和 K-line)上實現。UDS協議的應用層定義是ISO 14229-1，目前大部分汽車廠商均采用UDS on CAN的診斷協議。

UDS本質上是一系列的服務，共包含6大類26種。每種服務都有自己獨立的ID，即SID。

SID：Service Identifier，診斷服務ID。UDS本質上是一種定向的通信，是一種交互協議(Request/Response)，即診斷方給ECU發送指定的請求數據(Request)，這條數據中需要包含SID。

如果是肯定的響應(Positive Response)，回復[SID+0x40]，如請求10，響應50；請求22，響應62。

如果是否定的響應(Negative Response)，回復7F+SID+NRC，回復的是一個聲明。

肯定響應和否定響應的形式一定要熟記。

常用服務介紹

UDS的26種服務中，有7種很重要。它們分別是：

$10 Diagnostic Session Control(診斷會話)，

$14 Clear Diagnostic Information(清除診斷信息)，

$19 Read DTC Information，

$22 Read Data By Identifier(通過ID讀數據)，

$27 Security Access(安全訪問)，

$2E Write Data By Identifier(通過ID寫數據)，

$3E Tester Present(待機握手)。

image

下面對這7個服務進行解讀。

$10診斷會話

$10包含3個子功能，

01 Default，

02 Programming，

03 Extended，

ECU上電時，進入的是默認會話(Default)。如果您進入了一個非默認會話的狀態，一個定時器會運轉，如果一段時間內沒有請求，那么到時間后，診斷退回到默認會話01。當然，我們有一個$3E的服務，可以使診斷保持在非默認的狀態。

報文包含4種類型，即

SID，

SID+SF(Sub-function)，

SID+DID(Data Identifier)(讀寫用)，

SID+SF+DID。

NRC：Negative Response Code(否定響應碼)。如果ECU拒絕了一個請求，它會回應一個NRC。不同的NRC有不同的含義。

NRC.jpg

例子：以CAN總線網絡舉例。

八個數據字節，第一字節被網絡層占用。

請求(Request):

02 10 02 xx xx xx xx xx

02中的0代表網絡層單幀SF，2代表 數據域有2個字節；10是SID，02是子功能。

肯定響應:

02 50 02 xx xx xx xx xx

02同上，10+40表示對SID的肯定回復，02是子功能。

否定響應:

03 7F 10 22 xx xx xx xx；

03同上，7F表示否定響應，10是SID，22是NRC。

$3E待機握手

$3E服務用于向服務器指示診斷儀仍然連接在網絡上，之前已經激活的診斷服務功能可以仍然保持激活狀態。

例子：

02 3E 80 00 00 00 00 00，發送一個3E服務的報文，保持非默認會話狀態。80表示無需回復。

$27安全訪問

27服務，加上一個子服務，再加上一個鑰匙，這樣的服務請求可以進行解鎖。

比如下面的例子，2n-1是某個子服務，通過首輪種子的請求，首輪ECU會返回67+01+AA+BB+CC+DD，AA~DD就是種子了。之后第二輪，診斷端會利用種子進行運算(利用整車廠的算法)，生成k1(不一定是1個字節)，那么發送請求，27+02+[k1]。ECU同樣也會通過種子算出k2。當k1和k2匹配時，解鎖(Unlocked)成功。

例子：

Rx： 02 27 05 00 00 00 00 00 安全訪問，05子功能

Tx： 07 67 05 08 27 11 F0 77 肯定響應，回復了對應安全級別的種子

Rx： 06 27 06 FF FF FF FF 00 發送密鑰，4個FF。注意06是與05成對使用的。

Tx： 03 7F 27 78 00 00 00 00 否定響應，7F+27+NRC

Tx： 02 67 06 00 00 00 00 00 肯定響應，通過安全校驗

$22讀數據

$22讀數據，

Request(請求)：

22+DID(Data Identifier，通常是兩個字節)

Response(響應)：

62+DID+Data

DID有一部分已經被ISO 14229-1規定了。比如0xF186就是當前診斷會話數據標識符，0xF187就是車廠備件號數據標識符，0xF188就是車廠ECU軟件號碼數據ID，0xF189就是車廠ECU軟件版本號數據標識符。

$2E寫數據

$22寫數據，

Request(請求)：

2E+DID+Data

Response(響應)：

6E+DID

注意，比如0xF186這個DID不支持直接寫入數據，需要用$10來進行會話轉換。也就是說，對于寫數據的請求，一般來說需要在一個非默認會話，或解鎖的狀態下才能進行。

$19 讀DTC

DTC(diagnostic trouble code)：如果系統檢測到了一個錯誤，它將其存儲為DTC。DTC可表現為：一個顯而易見的故障:通訊信號的丟失(不會使故障燈亮起)；排放相關的故障；安全相關的錯誤等。DTC可以揭示錯誤的位置和錯誤類型。通常DTC占用3個字節，OBD II占用兩個字節。

故障碼包括四個大類，分別是PCBU，P是powertrain動力系統，C是Chassis底盤，B是Body車身，U是network通信系統。一個DTC信息占用4個字節。最后一個字節是DTC的狀態。前兩個字節是我們熟知的類似P0047的故障碼。

DTCHighByte

DTCMiddleByte

DTCLowByte

DTCStatus

Byte 1

Byte 2

Byte 3

Byte 4

$19 擁有28個子服務(Sub-Function)。常用的子服務有02(通過DTC狀態掩碼讀取DTC)，04(讀取快照信息)，06(讀取擴展信息)，0A(讀ECU支持的所有DTC數據)。

$14清除DTC

清除(復位)DTC格式，它可以改變DTC的狀態。3個FF代表清除所有DTC。

Request：14+FF+FF+FF；

Response：54 。

診斷報文解析

UDS 的診斷數據的發送與接收都是基于CAN，所以每個數據流都包含基本的CAN Message 的架構

CAN Message =CAN ID + CAN DATA

根據上篇UDS文章的敘述，每一個PDU 包含控制信息PCI,數據信息Data.

N_PDU format.png

網絡層 PDU(協議數據單元)PCI(協議控制信息)格式：具體如下圖所示：

幀類型

bit7-4

bit3-0

Byte 2

Byte 3

單幀

PCItype=0

SF_DL

N/A

N/A

首幀

PCItype=1

FF_DL

FF_DL

N/A

連續幀

PCItype=2

SN

N/A

N/A

流控幀

PCItype=3

FS

BS

ST_min

PCI_format.png

綜上所述，N_PDU =N_PCI+N_DATA, N_PCI的值主要集中的前三個字節，N_DATA值主要集中在后面7位字節。其中，

SF_DL 代表單幀中數據字節數(取值0-7)，

FF_DL代表 連續幀中的數據字節數(12bit可表四8~4095)，

SN代表此幀為連續幀中的第幾幀，(0、1、2...E、F、0、1...)

FS流控制幀，有三種狀態：繼續發送0、保持等待1、數據溢出2

BS規定發送端允許持續傳輸連續幀數目的最大值(0~255)，

STmin限定連續幀相互之間所允許的最小時間間隔。

先面用連個例子進行說明，請參考！

例子 1--- 單幀的數據傳輸與接收

[圖片上傳失敗...(image-b66bab-1538824826939)]

數據發送： 02 27 09

數據反饋： 03 7F 27 7E ---==否定的響應==(Negative Response)，回復==7F+SID+NRC==，回復的是一個聲明

數據發送： 02 10 40

數據反饋： 06 50 40 00 32 01 F4 ---==肯定的響應==(Positive Response)，回復[==SID+0x40==]，就是請求10，響應40；回復的是一組數據

由于這個數據發送與接收都是單幀傳輸，所以第一個數據的高四位均為0，四個數據流中的第一個字節的低四位，02，03，02，06代表的為此幀數據含有幾個字節，多余的數據位都用 00或者AA行填充。

例子2 --- 多幀的數據接收與傳輸

[圖片上傳失敗...(image-b5e84b-1538824826939)]

數據發送：

06 19 04 00 01 00 00 00

數據反饋：

10 1E 59 04 00 01 00 27

30 00 00 00 00 00 00 00

21 00 0B FF FF FF FF FF

22 FF FF FF FF FF FF FF

23 FF FF FF FF FF FF FF

24 FF FF FF AA AA AA AA

數據發送為單幀，所以06代表發送的數據中含有6個字節，

回復為Positive Response，為連續幀。

10中的1代表連續幀的首幀，==01E代表此連續幀含有30個字節==，

30代表此連續幀的流控制幀，

21，22，23，24代表連續幀中的第幾幀，21代表第一幀，22代表第二幀，依此類推，其中AA為填充位。

參考資料：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的uds帧格式_如何看懂UDS诊断报文的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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