ISO14229系列之一：简介(转)

左手的ㄟ右手 2022-05-24 11:12 194阅读 0赞

作者：autogeek

原文链接：[http://www.cnblogs.com/autogeek/p/4458591.html][http_www.cnblogs.com_autogeek_p_4458591.html]

前言

由于工作中经常用到ISO-14229，因此决定对该协议做个总体介绍和总结，既是对自己学习的总结，也能够给初次涉及该协议的朋友一个参考。

首先简要介绍什么是ISO-14229，至于可以在网上找到的大篇理论介绍我就略过不讲了，有兴趣可以自行搜索。简单的说，它就是一个用于汽车行业诊断通信的需求规范，它只规定了与诊断相关的服务需求，并没有涉及通信机制，因此要实现一个完整的诊断通信还需要定义网络层协议（比如ISO-15765），还有底层硬件实现方式（比如CAN控制器）。由于不涉及网络通信机制，可以架设在各种网络之上，因此ISO-14229也称为UDS（Unified Diagnostic Services）。

### 1. 用途 ###

ISO-14229的用途就是规定了诊断需求，因此想要了解ISO-14229的用途首先要知道诊断的用途。诊断最先用于汽车尾气排放的监测，后来发展为包括对汽车行驶故障的监测，想知道诊断的发展史，可以维基百科。至少现代的诊断可以粗略的分为排放相关和非排放相关，ISO-14229只定义非排放相关的诊断需求。非排放相关诊断可以做什么呢？其实用途很大，基本贯穿整个汽车ECU生命周期。首先，ECU开发时要用到它来构建bootloader，上传和下载数据；测试时要用它来读写RAM、ROM，控制外设；在产线上，要用它来校准机械件，刷新软件；在行驶过程中，要用它来监测各种故障，并记下故障码；在4S店，技师需要用它来读出故障码，判断故障发生点，还可以用来升级ECU程序。现在大热的车联网概念，其中一些就是通过OBD口联网，读取车内故障码，或者油量、速度等参数。

### 2. 诊断通信分层结构 ###

虽然借鉴OSI的七层结构，但是诊断通信分层还是做了一些改变。可以参考如下列表：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>OSI Layer</th> 
   <th>Enhanced Diagnostic Services</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Application （layer 7）-应用层</td> 
   <td>ISO 14229</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Presentation （layer 6）-表示层</td> 
   <td>-</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Session （layer 5）-会话层</td> 
   <td>ISO 15765-3</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Transport （layer 4）-传输层</td> 
   <td>ISO 15765-2</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Network （layer 3）-网络层</td> 
   <td>ISO 15765-2</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Data link （layer 2）-数据链路层</td> 
   <td>ISO 11898</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Physical （layer 1）-物理层</td> 
   <td>ISO 11898</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

显然，从上表可以看出诊断通信分层模型和OSI的区别，同时也可以看到ISO-14229在该模型中的位置。其实，可以将该模型简化为：

*  统一诊断服务层 （layer 7）
 *  网络服务层 （layers 1 to 6）

因此，在使用ISO-14229时，下面的通信机制可以改变，比如基于CAN，基于蓝牙，基于LAN，基于FlexRay等等。

### 3. 相关术语 ###

#### 3.1 协议相关术语 ####

要了解协议，首先要知晓协议内定义的术语。我挑了一些使用频率比较高的在此解释。

##### 1. Diagnostic Service （诊断服务） #####

诊断服务是介于诊断设备和被诊断ECU之间的一种信息交互方式。通常是由诊断设备发出请求，被诊断ECU做出回应。

##### 2. Diagnostic Trouble Code （故障码） #####

故障码是用来标记ECU故障的代码，它遵循一定的规则（以后会介绍），驻留在ECU的非易失性存储器中。

##### 3. Diagnostic Data （诊断数据） #####

诊断数据是可以被诊断设备请求的ECU内部数据，它包括：

*  当前数据，即ECU正在使用的某个数据，比如车速、节气门角度等
 *  存储数据，即被ECU存储在存储器中某一时刻的数据，比如DTC
 *  静态数据，即恒定不变的ECU内部数据，比如VIN码。

##### 4. Diagnostic Session （诊断会话） #####

可以理解为某种诊断模式或权限，即在不同的模式下，对不同的诊断服务的使用做了限制。

##### 5. Diagnostic Routine （诊断例程） #####

驻留在被诊断ECU中的子程序，它可以被诊断设备启动和停止。比如格式化EEPROM的子程序。

##### 6. Tester， 就理解为诊断设备或诊断仪吧。 #####

#### 3.2 诊断服务相关术语 ####

再来说一些跟诊断服务相关的术语。

##### 1. Addressing Type （寻址方式） #####

寻址方式指的是诊断消息的传递方式，有两种寻址方式：

*  Physical ，物理寻址，即1对1通信，用于知道确切的被诊断ECU的地址
 *  Functional，功能寻址，即1对n通信，或者说广播发送，用于不知道确切的被诊断的ECU的地址，向一组或者全体ECU发送请求

##### 2. Result #####

Result指的是tester请求诊断服务执行后，从ECU的返回结果。可以有两种结果：

*  Positive Response，正响应，即诊断请求执行成功
 *  Negative Response，负响应，即诊断请求执行失败

##### 3. Service Identifier #####

Service Identifier可以简称为SID，它是一个一字节的无符号整数，用以指代某个诊断服务。诊断协议为每一个诊断服务都分配了唯一一个SID，因此更方便协议的软件实现。同时，在日常工作中工程师们用SID来指代某个诊断服务比说出某个服务的名字更方便简洁。比如ReadDataByIdentifier这个服务是去按照ID去读某个诊断数据，直接说22服务会更加方便。

##### 4. Data Identifier #####

简称DID，是2个字节无符号整数的ID，用来标识ECU中贮存的某个诊断数据单元。它的好处是当要读取某个单元的诊断数据时，只要读对应的DID就可以，不必知道数据的具体地址。即使当ECU中的数据地址发生变化时，只要DID和某个地址单元的映射地址改变即可，对于使用者来说DID屏蔽了具体实现细节，而将重点放在了数据本身。

##### 5. Negative Response Code #####

可以简称为NRC，或者叫错误响应码，是一个字节的无符号整数。它是诊断协议为每一种执行失败的诊断服务分配的失败原因代号。

##### 6. Sub-function #####

有些诊断服务可以支持不同的诊断子服务，sub-function就是用来定义这种子服务的，它将某一个服务细分为更为具体的服务，它是一个字节的无符号整数。比如ECUReset这个服务就有0x01，0x02，0x03等几种sub-function指代具体的reset方式。

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