UDS 诊断之一
1 概述
在车载领域，UDS代表诊断通信协议（Unified Diagnostic Services）。UDS是一种用于车辆诊断和通信的标准协议，广泛应用于汽车电子系统的故障诊断、配置和编程等方面。
UDS基于ISO 14229标准，提供了一套标准化的诊断服务和通信机制，使车辆的故障诊断和维修变得更加高效和准确。UDS定义了一系列诊断服务、数据格式和通信机制，允许诊断设备（如诊断扫描工具）与车辆电子控制单元（ECU）之间进行双向通信。
通过UDS协议，诊断设备可以发送诊断请求到车辆的ECU，获取诊断信息、执行诊断测试、读取和写入ECU的参数和配置等操作。同时，ECU也可以通过UDS协议向诊断设备发送诊断响应、故障码和实时数据等信息。
UDS提供了丰富的诊断服务，包括故障码读取、清除故障码、读取实时数据、执行诊断测试、编程和配置等功能。它在车辆制造、维修和售后服务等环节中起到重要的作用，帮助诊断师和技术人员快速、准确地诊断和解决车辆故障。
2 诊断服务
UDS（Unified Diagnostic Services）协议定义了多个诊断服务，用于车辆的故障诊断、编程和配置等方面。以下是一些常见的UDS诊断服务：
- 诊断会话控制（Diagnostic Session Control）：用于建立和管理诊断会话，包括默认会话、扩展会话、生产商会话等。
- ECU重置（ECU Reset）：用于重置车辆的电子控制单元（ECU），将其返回到初始状态。
- 读取故障码（Read DTC Information）：用于读取存储在ECU中的故障码，包括当前故障码、历史故障码和挂起故障码。
- 清除故障码（Clear DTC Information）：用于清除存储在ECU中的故障码。
- 读取数据标识（Read Data By Identifier）：用于读取ECU中的数据参数，例如传感器值、状态信息等。
- 读取扩展数据标识（Read Extended Data By Identifier）：用于读取ECU中的扩展数据参数，通常用于特定的车辆制造商扩展数据。
- 写入数据标识（Write Data By Identifier）：用于向ECU写入数据参数，例如配置参数、校准值等。
- 编程会话控制（Programming Session Control）：用于建立和管理编程会话，用于ECU的编程和固件更新。
- 诊断服务请求（Diagnostic Service Request）：用于执行特定的诊断服务请求，例如执行诊断测试、执行特定的功能等。
| 诊断服务标识 Service ID |
诊断服务 Diagnostic Service |
在刷写过程中的用途 |
| 0x10 | 诊断会话控制 DiagnosticSessionControl | 切换到拓展会话检查刷写条件、停止一些功能切换到编程会话执行刷写 |
| 0x11 | ECU复位 ECUReset | 用于刷写完成后重启服务，使新固件生效 |
| 0x27 | 安全访问 SecurityAccess | 校验刷写者身份，采用seed-key |
| 0x28 | 通信控制 CommunicationControl | 关闭和启用一般通讯报文 |
| 0x29 | 认证服务 Authentication Service | 基于PKI的身份认证 |
| 0x31 | 例程控制 RoutineControl | 指定特定的例程，前置条件检查、检查编程依赖等 |
| 0x34 | 请求下载 RequestDownload | 设置下载的参数(起始地址、长度) |
| 0x36 | 数据传输 TransferData | 固件传输 |
| 0x37 | 请求结束传输 RequestTransferExit | 终止数据传输 |
| 0x3E | 测试设备在线 TesterPresent | 用于将会话保持在当前会话中 |
| 0x85 | 控制故障码设置 ControlDTCSetting | 设置启停故障码存储功能 |
3 数据格式
在UDS协议中，每个诊断服务都有特定的数据格式和结构，因此不同的诊断服务可能具有不同的数据格式。下面是一些常见的UDS数据格式和结构示例：
- 诊断会话控制（Diagnostic Session Control）：此服务的数据格式通常包含诊断会话类型（默认会话、扩展会话等）和安全访问级别（无安全访问、安全访问等）。
- 读取故障码（Read DTC Information）：此服务的数据格式包括故障码的格式、故障码的存储位置和相关的故障码信息，例如故障码状态、故障码描述等。
- 清除故障码（Clear DTC Information）：此服务的数据格式通常不需要额外的输入数据，只需发送请求以清除存储在ECU中的故障码。
- 读取数据标识（Read Data By Identifier）：此服务的数据格式包括要读取的数据标识符（例如参数ID）和相关的返回数据。
- 写入数据标识（Write Data By Identifier）：此服务的数据格式包括要写入的数据标识符和相应的写入数据值。
- 编程会话控制（Programming Session Control）：此服务的数据格式通常包括编程会话类型（例如应用会话、扩展会话）、编程数据和相关的安全访问级别。
每个诊断服务的数据格式和结构在UDS协议中都有明确定义，以确保在诊断通信中的一致性和互操作性。
4 会话
在UDS（Unified Diagnostic Services）中，会话（Session）是指通过诊断通信协议与车辆的电子控制单元（ECU）进行通信时，建立的特定通信环境或上下文。它定义了诊断会话的类型、安全性级别和相关参数，用于管理与ECU之间的诊断通信。
诊断会话的类型包括默认会话、扩展会话、生产线会话等，每种会话类型具有不同的特点和功能。默认会话是在诊断通信开始时默认使用的会话类型，用于执行常见的诊断操作。扩展会话提供更多的诊断功能和服务，以满足特定的诊断需求。生产线会话用于车辆生产线上的特殊诊断操作。
| 诊断会话 | 会话ID | 描述 |
| 默认会话 | 0x01 | ECU启动后默认进入此会话。只提供基本的诊断服务。 |
| 编程会话 | 0x02 | ECU更新应用程序或标定数据时进入此会话。支持与程序更新相关的诊断服务。如0x34、0x36、0x37等。 |
| 扩展会话 | 0x03 | 除支持默认会话下的诊断服务和功能外，还支持额外的诊断服务。 |
| ... | ... | ... |
诊断会话的管理主要由诊断会话控制（Diagnostic Session Control）进行，它是UDS协议中的一部分。诊断会话控制定义了与诊断会话相关的通信服务，包括请求服务（Request Service）和响应服务（Response Service）。通过请求服务，诊断工具可以发送诊断会话控制请求，指定要建立的会话类型和相应的参数。ECU则通过响应服务回复会话控制的结果，并执行相应的会话操作。
通过诊断会话控制，诊断工具可以与ECU建立适当的诊断会话，以进行诊断功能的访问和操作。这包括读取故障码、清除故障码、读取实时数据、编程控制单元等。会话控制还可以限制对某些诊断功能的访问权限，以确保安全性和保护车辆系统的完整性。
诊断会话是UDS中管理与ECU之间诊断通信的重要概念，由诊断会话控制进行管理和控制。它提供了一种灵活的机制，用于定义和管理诊断通信环境，并支持各种诊断操作和服务的执行。