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鑒源實驗室

Jianyuan Lab

車載ECU嵌入式設備的診斷測試 – 讀和寫

發布時間:2022-10-28 作者:上海工業控制安全創新科技有限公司 點擊次數:

作者 | 李偉 上??匕舶踩珳y評中心安全測評部總監
來源 | 鑒源實驗室




引言:第四篇中我們介紹了UDS服務中的會話和安全控制,主要講了不同模式會話間的切換邏輯,問答報文結構,安全控制的作用和等級、安全控制的解鎖過程,以及這兩個服務的測試注意要點等等。本篇講述UDS中的讀和寫服務,讀寫服務幾乎是工程師日常使用最為頻繁的服務,特別是讀服務。
往期文章
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1.汽車電子架構和CAN網絡基礎



2.車載ECU嵌入式軟件的測試入門



3.車載ECU嵌入式設備的診斷測試-服務



4.車載ECU嵌入式設備的診斷測試-會話和安全控制




01

$22讀服務


$22讀服務通常在默認會話下即可執行,特殊情況下,某些信息做了讀取保密設計,需要在擴展會話和安全控制下才能讀取該DID(Data ID)信息。

DID長度通常為16進制2個字節,范圍從0x00 00至0xFF FF,每個DID代表一條對應的消息,這樣我們需要知道該信息的內容時,只需要使用$22+DID既可以獲取該信息內容。如:我們用DID 0xF1 90標識車輛VIN,需要知道車輛VIN具體號碼信息時,向ECU發送$22 F1 90進行信息查詢,即可得到內容反饋。

之前我們一直在強調UDS診斷的自定義空間比較大,在極個別項目中,我們遇到過DID長度為3個字節的情況,我們需要以實際項目研發測試過程設計為準。

1.1 DID的分類

通過上面的描述我們可以理解,車輛上很多信息可以通過DID進行設計定義,通常主機廠根據信息屬性不同將DID進行設計分類:

1)物流數據

物流數據中一般包含的是跟車輛和設備生產相關的固定信息。在生產過程中,零部件供應商不會一個批次完成所有零部件的生產和交付,這個過程一般是以月份或者季度為單位分批次執行,伴隨著這個過程的通常還有主機產要求的VAVE等活動,因此同一個零部件也會因生產批次不同,對應的軟硬件和配置信息有所不同。物流數據通常有:零部件硬件批次號、軟件批次號、本設備的串號、部件號、出廠時間、制造時間、供應商硬件號、供應商軟件號、ECU部件數量、ECU應用軟件數量、ECU配置文件數量、車型信息、車輛VIN碼等等。

2)內部屬性數據

內部屬性數據一般包含了ECU本身的軟硬件配置相關信息,如:軟件版本號、設備溫度、ICCID號、IMEI號、GNSS天線狀態、GNSS定位信息、NAD基本信息、NAD天線信息等等。

3)配置屬性數據

配置屬性數據顧名思義包含了ECU中需要進行配置的相關數據,這些數據一般情況下都可以做成模板進行復用,根據要求不一樣進行模板選擇,如:當前車輛的車型(同一型號的車具體有高中低等不同配置,具體到當前車輛可能發動機等配置都是有區別的)、移動通信運營商國家代碼、運營商網絡編碼、APN撥號配置等。

4)Bitmapped I/O parameter DID和Non-Bitmapped I/O parameter DID

ECU通常會收到網絡上其他設備發送的周期信號,這些信號通??梢栽谙鄳木W絡上實時獲取,也可以通過診斷讀取,這類信號一般包含在Bitmapped和Non-Bitmapped屬性數據中,區別是一個通常包含的是開關與否、報警與否的狀態信號,另一個通常包含的對應的數值,如:機油過低報警狀態、機油量、油量過低報警狀態、當前油量等等。

1.2 $22服務請求報文

$22服務的請求報文格式總體與第三篇文檔的描述一致。但是$22服務沒有子功能,在服務ID后直接跟DID。發送報文幀結構如下圖:

圖 1

舉例$22服務請求VIN碼對應的DID,報文為:03 22 F1 90,當然根據項目實際情況車輛VIN可能是其他DID。

$22服務支持多個DID一次讀取,報文格式如下圖:

圖 2

舉例$22服務一次請求多個DID,$22 F1 80 F1 81。

1.3 $22服務響應報文

$22服務的響應報文格式總體與第三篇文檔的描述一致。正響應報文的服務號為$62,第二、三字節對應請求報文的DID。從第四字節至最后為對應DID的實際數據。響應報文幀的結構圖如下所示:

圖 3

舉例$22服務的響應報文通常為:

ECU:  10 14 62 F1 90 01 02 03

Tester:30 00(流控制幀)

ECU:  21 04 05 06 07 08 09 0A

ECU:  22 0B 0C 0D 0E 0F 10 11

$22服務一次讀取多個DID的響應報文格式如下圖:

圖 4

$22服務一次讀取多個DID的響應報文,如:

ECU:  10 0C 62 F1 80 01 02 03

Tester:30 00(流控制幀)

ECU:  21 04 F1 81 0A 0B 0C AA

$22服務的否定響應格式,可以參考第三篇文章服務響應總體中負響應部分介紹,所有UDS服務的負響應故障代碼表在項目中均是通用的。


02

$2E寫服務


$2E寫服務跟$22是對應的關系,完成了DID對應的數據寫入后,我們才能通過$22服務讀取出相應DID寫入的內容。所以$2E服務的請求應答過程跟$22的請求應答格式上看是相互翻轉的。

$2E服務成功寫入的前提條件,通常要求服務在擴展會話和安全等級1的模式下執行。另外要注意的,并不是所有支持$22服務的DID都能夠在$2E服務下寫入,通常物流數據DID、配置信息DID等可以反復寫入,Bitmapped和Non-Bitmapped屬性數據一般不支持$2E手動寫入,具體情況還需要查看項目的相關設計文檔。

2.1 $2E服務請求報文

$2E服務請求報文寫入DID對應的數據格式總體上跟上篇中UDS請求報文介紹一致,發送報文幀結構如下圖:

圖 5

舉例$2E服務的請求報文通常為:

10 14 2E F1 90 01 02 03

30 00

21 04 05 06 07 08 09 0A

22 0B 0C 0D 0E 0F 10 11

2.2 $2E服務響應報文

$2E服務的響應報文格式總體與第三篇文檔的描述一致。正響應報文的服務號為$6E,第二、三字節對應請求報文的DID。響應報文幀的結構圖如下所示:

圖 6

舉例$2E的正響應報文通常格式為:03 6E F1 90

負響應的報文格式可以參考第三篇的相關章節,負響應NRC代碼表一般在項目中是通用的。


03

總結


$22服務和$2E服務測試過程中通常是配合一起執行的。但是支持$22服務的DID,不一定支持$2E服務。DID對應的信息含義和格式一定要查閱和依據診斷規范。


04

測試要點


$22和$2E服務跟其他服務測試相同的地方是,大家都要依照針對規范執行相關測試;不同點在于$22和$2E涉及到的物流數據DID,對于這些信息零部件每個生產批次的數值可能都不一樣,最新的數值表一般在排產前,由DRE在系統中申請生成,并向供應商釋放,因此測試的時間和對應釋放的軟件版本號需要特別注意。


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