一、UDS简介
UDS(Unified Diagnostic Service,统一诊断服务)是一项标准化的诊断服务,它是由国际电工委员会(IEC)于2006年发布的。
它是通用汽车电子(GENIVI)开发的一系列诊断规范的基础,用于诊断和测试车辆网络中的各个ECU(电子控制单元)。通过使用UDS协议,诊断工具和ECU之间的通信将变得标准化和通用化。目前,UDS已成为诊断车辆和ECU之间通信的行业标准。
二、UDS协议结构
UDS协议由三个部分组成:
1. 服务识别(SID)
SID是服务请求编号,是表示诊断功能的代码。每个SID对应一项服务,每个服务都有其相关的参数和返回值。
2. 数据识别(DID)
DID是指定数据标识符号,用于从ECU中读取数据。DID还定义了数据的尺寸和可以读取的范围。
3. 单元标识(PID)
PID是单元标识,用于与单个ECU进行通信。每个ECU都有一个唯一的PID,UUDS协议需要知道要与哪个ECU通信。
三、UDS的优点
1. 标准化和通用化
UDS协议的建立使得诊断工具和ECU之间的通信变得标准化和通用化,简化了诊断工具的研发和应用。
2. 高效性
UDS协议在诊断ECU时,使用了流量控制、超时和接收缓冲区等机制,保证了高效地传输数据。
3. 安全性
UDS协议通过对诊断会话的验证和对数据的认证和加密,保证了对诊断工具和数据的安全性。
4. 可扩展性
UDS协议可以很容易地根据新的需求和功能扩展,并通过第三方软件和硬件实现。
四、UDS的应用
UDS协议的应用非常广泛,特别是在汽车电子领域的诊断中,UDS协议已经成为了统一的诊断协议。它们具有以下优点:
1. 可诊断的控制模块
UDS协议允许对不同的控制模块进行诊断,例如发动机控制模块、变速器控制模块、ABS控制模块等。
2. 可读写的数据量
UDS协议可以读取、写入一个或多个数据。例如汽车实时数据、编程数据、配置数据等。
3. 可配置的诊断会话
UDS协议可以配置诊断会话以满足特定的要求。
4. 可申请的安全性等级
UDS协议可以在安全性等级之间进行切换,方便诊断工具和ECU之间的通信,并保证数据的安全性。
五、示例代码
1. UDS会话初始化代码
void uds_session_init(int addr, int legacy, int timeout) { uds_data.init_addr = addr; uds_data.legacy = legacy; uds_data.session = UDS_SESSION_DEFAULT; uds_data.timeout = timeout; }
2. UDS发送服务请求代码
int uds_send_request(int sid, uint8_t *data, uint16_t length) { int i; uint8_t tx_buf[8] = {0}; tx_buf[0] = 0; tx_buf[1] = sid; tx_buf[2] = data == NULL ? 0 : length; if (length) { for (i = 0; i < length; i++) { tx_buf[3 + i] = data[i]; } } return uds_transmit(tx_buf, sizeof(tx_buf), uds_data.timeout); }
3. UDS接收响应代码
int uds_receive_response(uint8_t *data, uint16_t *length, int timeout) { int ret; uint8_t rx_buf[8] = {0}; ret = uds_receive(rx_buf, sizeof(rx_buf), timeout); if (ret < 0) { return ret; } if (rx_buf[1] + 0x40 != uds_data.last_sid) { return -1; } if (rx_buf[0] == 0x40) { *length = rx_buf[1] == 0 ? 0 : rx_buf[0] - 0x40; if (*length) { memcpy(data, &rx_buf[2], *length); } return 0; } return -1; }
4. UDS读取数据代码
int uds_read_data_by_id(uint16_t did, uint8_t *data, uint16_t *length) { uint8_t did_buf[2]; int ret; did_buf[0] = (did >> 8) & 0xFF; did_buf[1] = did & 0xFF; ret = uds_send_request(UDS_SID_READ_DATA_BY_ID, did_buf, sizeof(did_buf)); if (ret < 0) { return ret; } ret = uds_receive_response(data, length, uds_data.timeout); if (ret < 0) { return ret; } return 0; }
5. UDS写入数据代码
int uds_write_data_by_id(uint16_t did, uint8_t *data, uint16_t length) { uint8_t buf[2 + length]; int ret; buf[0] = (did >> 8) & 0xFF; buf[1] = did & 0xFF; memcpy(&buf[2], data, length); ret = uds_send_request(UDS_SID_WRITE_DATA_BY_ID, buf, sizeof(buf)); if (ret < 0) { return ret; } ret = uds_receive_response(NULL, NULL, uds_data.timeout); if (ret < 0) { return ret; } return 0; }
六、结论
本文介绍了UDS诊断协议的基本概念、协议结构、优点和应用。同时,给出了相关的代码示例和函数介绍。我们相信,这些内容将对初学者和从业人员提供有用的参考和帮助。