ISO-15765-3车载诊断标准-详细中文版

ISO15765-3（2004）道路车辆——控制局域网络诊断——第3部分：一元化诊断服务实施（CAN的UDS）道路车辆——控制器局域网（CAN）的诊断——第3部分：一元化诊断服务实施（CAN的UDS）1范围这部分ISO15765协议按照ISO14229-1，描述了在ISO11898定义的控制器局域网中统一诊断服务（UDS）的实施。它给所有汽车连接至CAN网络服务器及外部测试设备提供诊断服务及服务器存储器编程的需求。它对汽车内部CAN总线架构无任何要求。2参考的标准下述的参考文档对于该文档的应用是必不可少的。3术语，定义和缩略词为编撰该文档目的，这些术语和定义已在ISO14229-1，ISO15765-1及ISO15765-2中给出，以下缩略词术语同样适用。DA目标地址ID标识符DLC数据长度码GW网关LSB最低有效位MSB最高有效位NA网络地址SA源地址SM子网掩码TOS服务类型4协定该部分ISO15765协议基于ISO14229-1的协定，该协议遵从使用到诊断服务的OSI服务协议。5统一诊断服务（UDS）对照OSI模型的应用见图16应用层及会话层6.1应用层服务该部分ISO15765协议使用ISO14229-1的客户机-服务器式的应用层服务。该系统具有测试、检测、监视，诊断及汽车服务器在线编程的功能。6.2应用层协议该部分ISO15765协议使用ISO14229-1应用层协议。6.3应用层诊断会话管理定时重要——任何一个服务器端产生的N_Result不等于N_OK的N_USData.indication的指示服务，服务器应用层都不应该有一个应答信息。6.3.1概况下述的是应用层及会话层的定时参数及它们如何在客户机-服务器模式中如何处理的。诊断层ISO14229统一诊断服务（UDS）ISO15765-3统一诊断服务实施ISO15765-2CAN诊断网络层ISO11898-1数据链路层及物理信号用户定义例如：11898-1或-2物理插接口图1OSI模型中，基于CAN的UDS实施下述的几种通信会话方式需区别开：a)物理的通信在如下期间1）默认会话方式2）非默认的会话方式——需进行会话处理b)功能的通信在如下期间1）默认的会话方式2）非默认的会话方式——需进行会话处理所有的情况下，请求服务器否定应答信息的扩展的定时应答，包括应答码78hex应当予以考虑。定义在ISO15765-2的网络层主要是处理客户机-服务器的应用层及诊断会话管理的定时。6.3.2应用层定时参数定义用于默认的诊断会话的应用层定时参数值应按照如下表2设置表2——默认会话的应用层定时参数定义定时参数描述类型最小值最大值ClientCANP_2成功发送请求信息（通过N_USData.con应答指示）到接收答复信息开始（多帧信息的N_USDataFirstFrame.ind和单帧信息的N_USData.ind）的超时设置定时器重载值CANServerCANPP22max__aAN/*_2ClientCANP接收到应答码为0x78的否定应答（通过N_USData.con指示）到接收答复信息开始（多帧信息的N_USDataFirstFrame.ind和单帧信息的N_USData.ind）的扩展的超时设置定时器重载值rspCANServerCANPP_*max__22bAN/ServerCANP_2在接收到请求信息（通过N_USData.ind指示），服务器开始答复信息的运行要求运行要求050ms*_2ServerCANP在传递了0x78（扩展的超时设置）的否定应答码（通过N_USData.con指示），服务器开始答复信息的运行要求运行要求c05000msPhysClientCANP__2客户机成功发送不需应答的物理地址请求信息（通过N_USData.con指示），到它能发送下一个物理地址请求信息等待的最小时间（见图6.3.5.3）定时器重载值max__2ServerCANPdAN/FuncClientCANP__2客户机成功发送功能地址请求信息（通过N_USData.con指示），到它能发送下一个功能地址请求信息等待的最小时间，有可能不需应答也有可能该请求数据只被某个子网功能地址服务器支持（见图6.3.5.3）定时器重载值max__2ServerCANPdAN/a客户机等待一个应答信息发送的最长时间由客户机决定，但必须满足ClientCANP_2必须比指定的ClientCANP_2最小值要大；b*_2ClientCANP值由客户机决定，但必须满足该值必须比指定的*_2ClientCANP最小值要大；c扩展的应答定时，在连续的应答码为0x78的否定应答信息之间最小值为*_221ServerCANP，最大容差为±20％的*_2ServerCANP；d客户机发送下一个请求的最长等待时间由客户机决定，但必须满足非默认会话的ServerS3定时在服务器一直保持运行。CANP2参数被认为是所有系统网络设计参考延时，该延时通过网关及总线带宽加上安全系数（例如最坏情况的50％）。最坏情况（客户机-服务器-客户机信息传输一个来回的必须得传送时间），基于系统的设计，并受以下因素的影响：a)包含网关的数量b)CAN帧发送的时间（波特率）c)CAN总线的使用情况d)CAN设备驱动使用方法（轮询方式还是中断方式）及网络层的处理时间CANP2分为两个时间，一是客户机发送请求至服务器的时间，一是服务器发送应答至客户机的时间。RspCANqCANCANPPP_Re_222图2展示的是CANP2组成的一个例子。图2——CANP2组成的一个例子——单帧请求和应答信息注意：为了简单描述定时参数，在以下所有的图中，假定客户机到服务器在同一个网络中。所有的说明及附图按照时间顺序表述。6.3.3会话层定时参数定义当诊断会话而不是默认的会话启动的时，需要按如下表3的会话层定时参数进行会话的操作。表3——会话层定时参数定义定时参数说明类型推荐超时ms超时msClientS3在功能地址（0x3E）由客户机发送的用于保持诊断会话的信息请求之间的时间，而不是多服务器的默认会话时间（功能的通信），或者对某一具体服务器发送请求最大时间间隔。（物理的通信）。时间重置值2000ms4000msServerS3在没有接收到任何请求信息时，服务器保持诊断会话的时间，不是默认会话活动时间。时间重置值N/A5000ms而且，服务器转变到非默认会话时，应当改变它的应用层定时参数ServerCANP_2和*_2ClientCANP，以完成适用于诊断会话的操作。非默认的诊断会话适用的定时参数在诊断会话控制应答信息中报告，当一个应答需要传递（见图9.2.1服务说明）或需要提前通知客户不传递任何应答信息时。当客户机启动功能的非默认会话时，它应当调整响应的服务器的定时参数。表4定义了客户机和服务器开启/重启的ClientS3/ServerS3定时条件。对于客户机，周期性发送功能地址（0x3E）请求信息，应当与连续地发送物理地址（0x3E）请求信息区别开，后者仅仅在没有其它任何诊断请求时发送。对于服务器，不需要这两种（0x3E）的操作方式。表4说明ServerS3定时器操作是基于网络层服务的，也就是说，ServerS3定时器在接收到不支持的诊断请求信息时，重启。6.3.4客户机和服务器定时器资源要求对于客户机及服务器在默认会话及任何非默认会话完成上述时间定时的定时器资源要求应按照表5及6所示。在非默认会话期间，表6所示附加的定时器资源要求适用于客户机及服务器。表4——客户机及服务器的会话层定时启动/停止条件定时参数动作物理和功能通信，使用功能地址，周期性发送请求信息物理通信，使用功能地址，连续发送请求信息ClientS3初始化开始N_USData.con用于指示诊断会话控制（10hex）请求信息的完成。只适用于非默认会话的会话类型。若不需应答，N_USData.con指示诊断会话控制（10hex）请求信息的完成。若需一个应答，N_USData.ind指示诊断会话控制（10hex）请求信息的完成。随后的开始N_USData.con指示功能地址（0x3E）请求信息的完成，它是在ClientS3定时每次到时时发送。若不需应答，N_USData.con指示诊断会话控制任何请求信息的完成。若需一个应答，N_USData.ind指示诊断会话控制任何请求信息的完成。N_USData.ind在接收到多帧应答信息时，指示出错。ServerS3初始化开始如果需要一条应答信息被传送的话，N_USData.con指示诊断会话控制应答信息的完成，表示从默认会话转变为非默认会话。如果不需应答。成功地完成请求的服务，该请求为诊断会话控制（10hex）请求信息要求从默认会话转变至非默认会话，随后的结束N_USDataFirstFrame.ind指示多帧请求信息开始，N_USData.ind表示任何一个单帧请求信息的接收。如果使用默认会话，ServerS3被禁用。随后的开始如果需要一条应答信息被传送的话（包括肯定及否定应答），N_USData.con指示任何应答信息的完成，确定一条服务的执行（最后回复信息）。否定应答应答码0x78不会重启ServerS3。如果不需要任何应答信息（肯定或否定），请求动作的完成（服务结束）N_USData.ind指示接收多帧请求信息时的出错。当请求发送未被请求的信息，如基于某一事件的周期性数据及应答，见6.3.5.4服务器关于ServerS3更多的处理。表5——默认会话下定时器资源要求定时参数客户机服务器ClientCANP_2为每一个逻辑通信通道（物理和功能通信）设置一个单独的定时器是需要的，例如，点对点通信需要一个独立的通信通道。N/AServerCANP_2N/A为扩展的应答定时一个可选择的定时器保证随后的否定应答的发送比*_2ServerCANP早一些。PhysicalCANP_2需为每一个物理通信口提供单独的定时器N/AFunctionalCANP_2需为每一个功能通信口提供单独的定时器N/A表6——非默认会话下另外的定时资源需求定时参数客户机服务器ClientS3当使用周期性发送，功能地址（0x3E）请求信息保持服务器在非默认状态，需提供单独的定时器，不需为每一个激活的诊断会话提供额外的定时器。N/A当在无其它诊断请求时，使用连续的发送物理地址（0x3E）请求信息保持单个服务器在非默认状态，为每一个点对点通信通道设置单独的定时器ServerS3N/A服务器需一个单独的定时器，因为只有单诊断会话能在一个服务器中激活。6.3.5具体的定时参数描述6.3.5.1物理通信6.3.5.1.1默认会话下物理通信图3描述了客户机和服务器在默认会话下物理地址请求信息定时的操作。图3——默认会话下物理通信a)客户端诊断应用层通过发送N_USData.req到网络层开始发送请求信息。网络层传递该请求信息至服务器。该请求信息要么以单诊的形式或多帧的形式。b)在多帧信息情况下，请求开始于网络层发送的N_USDataFF.ind通知服务器。c)请求信息的完成通过客户机N_USData.con指示。当接收到N_USData.con时，客户端使用默认重载值为ClientCANP_2，启动ClientCANP_2定时器，该定时器的值应当考虑到车载网络设计上（通信网关，总线带宽，等）所有的延时。为了简单化，该图假定客户机和服务器在一条总线上。d)服务器通过N_USData.ind指示请求信息的完成。e)服务器在接收到N_USData.ind指示时，要求在ServerCANP_2时间内开始回复信息。也就是说，在多帧回复信息条件下，首帧必须在ServerCANP_2时间内发送，对于单帧回复信息，该单帧必须在ServerCANP_2时间内回复。f)在多帧应答信息情况下，客户机通过网络层N_USDataFF.ind指示首帧的接收。当接收到首帧时，客户机停止ClientCANP_2定时器。g)如果完整的信息接收到，或者在接收过程中出现了错误，网络