統一診斷服務 (Unified diagnostic services ， UDS) （二）

UDS定義的診斷服務從邏輯來說分為以下幾類：

1. Diagnostic and Communication Management （診斷和通信管理）
2. Data Transmission （數據傳輸）
3. Stored Data Transmission （存儲數據傳輸，用於操作DTC）
4. InputOutput Control （IO控制）
5. Routine Control （不知如何翻譯好，作用是調用ECU內部的預置函數）
6. Upload Download （上傳下載）

UDS規定使用1個byte來表示診斷服務，即所謂的Service ID,簡稱SID。本文介紹一下Diagnostic and Communication Management 這一類診斷服務中的一部分。

DiagnosticSessionControl (0x10)

DiagnosticSessionControl這個服務的SID是0x10，request固定為2個byte，第一個byte是SID，第二個byte的低7bit是sub-function，用於指示ECU將進入的session。UDS定義的session包括：

0x00 ISOSAEReserved（保留）

0x01 defaultSession

0x02 ProgrammingSession

0x03 extendedDiagnosticSession

0x04 safetySystemDiagnosticSession

0x05 – 0x3F ISOSAEReserved（保留）

0x40 – 0x5F vehicleManufacturerSpecific（由整車廠自定義使用）

0x60 – 0x7E systemSupplierSpecific（由ECU供應商自定義使用）

0x7F ISOSAEReserved（保留）

DiagnosticSessionControl用於控制ECU在不同的session之間進行轉換，session可以看作是ECU所處的一種軟體狀態，在不同的session中診斷服務執行的許可權不同。 ECU上電之後，默認處在defaultSession中，在這個session中很多診斷服務不可以執行，很多診斷相關的數據不能讀取或寫入。一般的診斷儀啟動之後，會給ECU發送10 03，即讓ECU進入 extendedDiagnosticSession中，在這個session中可執行的診斷服務就很多了。而如果要讓ECU保持在non-defaultSession中，則需要診斷儀每隔固定的時間發送0x3E服務，ECU才會知道診斷儀有和自己通信的需求，從而保持在non-defaultSession中。另一個常用的session是ProgrammingSession，在這個session中可以進行軟體刷寫的一系列診斷服務。0x40 – 0x5F 這個範圍中的session由整車廠自定義使用，比如，某些診斷服務或診斷數據的操作需要在生產線上執行，即所謂的End-Of-Line，整車廠可以從這個範圍中選擇一個值來表示EOL session；又或者在開發階段需要某種「超級」session，則也可以從這裡選一個值用來使ECU進入開發模式的session。DiagnosticSessionControl這個服務非常簡單，但是它卻是ECU和診斷通信的第一條診斷命令。

這個診斷服務的response分為三部分，第一部分是0x50，作為SID的echo；第二部分是進入的session，作為sub-function的echo；第三部分是4個位元組，前兩個位元組代表P2Server_max，即ECU在應用層上對診斷命令的響應時間，後兩個位元組代表P2*Server_max

，即ECU在暫時無法處理當前診斷命令（具體表現為發送了NRC 0X78），在應用層上對診斷命令響應的最長時間。

ECUReset (0x11)

ECUReset 這條指令的用途是通過診斷請求使ECU重啟。

ECUReset 這個服務的SID是0x11，request固定為2個byte，第一個byte是SID，第二個byte的低7bit是sub-function，用於指示ECU將模擬哪種方式進行重啟。

常用的sub-function包括（只舉2個例子，UDS還定義了很多其他的值）

0x01 hardReset 模擬KL30的重啟

0x02 keyOffOnReset 模擬KL15的重啟

當我們通過診斷命令改寫了ECU的某些數據，或者對ECU進行了某些設置，只有將ECU重啟才能將這些配置生效，所以就有了這個診斷命令。在ECUReset 執行之後，ECU會從Non-defaultsession回退到defaultsession中。

SecurityAccess (0x27)

廠家可能會為ECU定義某些安全級別稍微高一些的診斷服務，在執行此類服務之前，就需要執行SecurityAccess 這個診斷命令，進行一個簡單的身份驗證。

完成SecurityAccess 有以下步驟：

1. 診斷儀向ECU請求「Seed」（通常是一個與時間相關的偽隨機數）,
2. ECU向診斷儀發送「Seed」,
3. 診斷儀向ECU發送「Key」 (根據請求得到的Seed和一個本地的密碼進行計算得來)
4. ECU判斷診斷儀發來的「Key」是否有效

根據UDS的定義，0x03, 0x05, 0x07 – 0x41 這個範圍留給用於requestSeed的sub-function；0x04, 0x06, 0x08 – 0x42這個範圍留給用於sendKey的sub-function。具體選擇哪對值，由整車廠自己定義。整車廠也可以選擇多對sub-function，用於不同等級的安全訪問。

下面我舉一個完成SecurityAccess的診斷命令的例子，假設0x05用於requestSeed，0x06用於sendKey。

診斷儀發送 27 05

ECU響應 67 05 01 01 01（seed是 01 01 01）

診斷儀發送 27 06 02 03 04（key值是02 03 04，seed是 01 01 01，假設本地密碼為01 02 03，而演算法就是將密碼與seed相加）

ECU驗證成功 67 06

此時ECU就處於unlocked的狀態了，那些被保護起來的診斷服務和診斷數據可以被操作了。通常來說，如果ECU重啟，或者回到了default session，unlocked狀態就失效了，如果要執行相關診斷服務，則需要再次執行上面描述的過程。

時間有限，這篇文章里就介紹這三個診斷服務，即0x10, 0x11, 0x27，後續有時間我再補充其他的服務，歡迎大家多提寶貴意見。碼字不易，看到這裡的話就點個贊吧。