详解 UDS CAN 诊断：什么是 UDS（ISO 14229）诊断？

之前讲解到CAN物理层和数据链路层的相关知识，这些属于 ISO 11898-1、ISO 11898-2 和 ISO 11898-3 协议方面的知识，本篇博文开启新篇章，讲解依托于 CAN 通信的应用层服务：UDS（ISO 14229）诊断协议。

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本篇博文素材来源于：ISO 14229-1-2020：规范和要求。

1、UDS 诊断概念

UDS（Unified Diagnostic Services，统一的诊断服务）诊断协议是在汽车电子 ECU 环境下的一种诊断通信协议。简单来说，可以理解为 UDS 诊断协议就是 ISO 14229 协议，在 ISO 14229 协议中定义了 UDS 服务用法、服务格式等信息。

UDS 诊断最主要目的是为了能够快速准确判断车辆或者某个控制器的故障以及故障原因，从而为维修提供可靠的依据。

截止到 2020 年，UDS 诊断由以下 8 个部分组成：

在开放系统互连（OSI）基本参考模型中规定了各类物理层通信对应部分的 UDS 诊断协议。例如，CAN 通信（ISO 11898-1、ISO 11898-2 和 ISO 11898-3）在应用层的 UDS 诊断协议是 ISO 14229-1 和 ISO 14229-3。

UDS 诊断是一种定向通信的交互协议（Request/Response），诊断方（Tester）发送服务请求，ECU 返回响应（肯定响应/否定响应）。

UDS 诊断包括 6 大类，26 种服务，每种服务都有自己独立的 ID，即 SID（Service Identifier）。

UDS 诊断服务的通信协议基本相似，但又有所区别。

以诊断和通信管理功能单元（Diagnostic and Communication Management functional unit ）为例，服务请求和响应有两类：一类是具有 Subfunction（子功能），另一类是不具有 Subfunction（子功能）。

不具有 Subfunction（子功能）的 UDS 诊断服务请求和响应机制如下图所示：

诊断方（Tester）向 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。

ECU 接收到请求数据（Request）后会返回响应，可返回肯定响应或者否定响应。

肯定响应（Positive Response）格式为：（SID+0X40）+数据。例如，请求 0X10 服务，肯定响应第 1 个字节为 0X50；请求 0X22 服务，肯定响应第 1 个字节为 0X62。

否定响应（Negative Response）格式为：0X7F+SID+NRC。例如，请求 0X10 服务，否定响应第 1 个字节为固定的 0X7F，第 2 个字节为 0X10，第 3 个字节为 NRC。NRC 是否定响应码，可以根据返回的 NRC 判断是什么原因导致的否定响应。

具有 Subfunction（子功能）的 UDS 诊断服务请求和响应机制如下图所示：

诊断方（Tester）向 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。

ECU 接收到请求数据（Request）后会返回响应，可返回肯定响应或者否定响应。

肯定响应（Positive Response）格式为：（SID+0X40）+Subfunction（子功能）+数据。例如，请求 0X10 服务，Subfunction（子功能）为 0X02，肯定响应第 1 个字节为 0X50，第 2 个字节为 0X02。

本篇博文不再赘述 UDS 服务所有类型的协议格式，在之后的博文中会详细讲解每种类型每个 ID 服务的协议和功能。

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【研究方向】物联网、嵌入式、AI、Python 2018-02-09 加入

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