基于CAN总线的汽车诊断协议UDS，上位机下位机开发

qq:731905316

前言：UDS...Unified diagnostic service（统一的诊断服务），可以参考14229可以获得相关服务，其中有一部分服务是用来做ECU更新的（也常被叫做FBL），笔者将谈谈这部分，大神们就见笑了。更新可分为：下位机（Bootloader）,上位机（更新工具）及其之间的通信协议。

1.下位机:

通常来说下位机就是：MCU（单独就说它了）。那么MCU需要关注的几个地方无非就是：跳转和向量表重映射。之前有用过 Cortex-M0 M3 M4做过更新，M0相比 M3 M4是有区别的，因为它没有中断偏移寄存器，即：VTOR （Vector Table Offset Register）。那么针对这种情况，相关手册也给出方案，大致意思是将 RAM起始地址映射为0x0000_0000，并将App中断向量表拷贝到RAM起始地址。所以对于像M0这种情况，我们需要在App中加如下代码：

memcpy((void*)RAM_STAT_ADDRESS, (void*)APP_START_ADDRESS, vctor_size);   //vctor_size 向量表大小

那么对于有中断偏移寄存器的，操作起来就更方便了，如下：

void xBSP_VectorInit(void)
{
    //设置向量表基地址
#ifdef VECT_TAB_SRAM
    SCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal SRAM */
#else
    SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal FLASH */
#endif

}

2.上位机:

上位机就是用来跟ECU或某种硬件设备通信的工具，像PC端软件（windows  Linux  IOS）或者手持机等。使用上位机的话，一般还会根据我们使用的CAN卡决定，价格从几百到十几万不等。但是对于我们而言，需要的是这个CAN卡的库，这里就拿windows开发上位机来说，需要官方的动态链接库做二次开发。通常拿到库的时候，我们需要测试设备打开，复位，发送，接收这几个比较重要的API（二次开发中用的比较频繁）。然后根据UDS协议和厂商要求开发。

3.通信协议：

基于UDS更新，不得不说 ISO 15765-2 和 ISO 14229-1.

ISO 15765-2 网络层：描述了CAN ，SF(单帧)，FF（首帧），FC（流控帧）和 CF(续帧) 的传输要求。根据要求我们可以用代码实现网络层的解析。

根据 ISO 14229-1 和 厂商的要求我们可以将这一层进行更深入的解析，根据项目而言比较常用的服务有：

0x10  0x11  0x14  0x27 0x28  0x31  0x34  0x36  0x85 等。具体内容大家可以查查手册就会找到（笔者也发布了一个UDS代码生成的工具，里面也有描述 https://download.csdn.net/download/weixin_38426553/10825699）。

总体来说，协议根据标准分层解包，是比较可靠有效的方法。

4.部分代码展示 windows:

unsigned int WINAPI xCAN_TxThread(PVOID lpParameter)
{
    CCAN_UDS_Win32Dlg* dlg = (CCAN_UDS_Win32Dlg*)lpParameter;
    UINT8 frameReqStatus = REQ_FALSE;
    UINT8 reqStatus = xCAN_FAILURE;

    while(1)
    {    
        //等待事件触发,事件由上层API产生
        WaitForSingleObject(hCAN_TxEvent, INFINITE);

        if (xCAN_SUCCESS == dlg->my_UDSCAN.xCAN_FrameReq(&frameReqStatus))
        {
            /*获取帧请求后的状态：1.准备继续发送，*/
            switch (frameReqStatus)
            {
            case REQ_SFSUCCESS:
            case REQ_FFSUCCESS:
            case REQ_CFSUCCESS:
                ResetEvent(hCAN_TxEvent);
                break;

            case REQ_CFWAITE:

                break;

            default:

                break;        
            }     
        }

        /*控制线程定时*/
        Sleep(dlg->cycleTimer);   //发送数据不能过快
    }

    return 0;
}

unsigned int WINAPI xCAN_RxThread(PVOID lpParameter)
{
    CCAN_UDS_Win32Dlg* dlg = (CCAN_UDS_Win32Dlg*)lpParameter;
    
    while(1)
    {
        //等待事件触发,由一个定时器提供，保证接收跟解包同步
        WaitForSingleObject(hCAN_RxEvent, INFINITE);
        
        xCAN_ReceiveFrameData(dlg);
            
        ResetEvent(hCAN_RxEvent);    
    }
}

/*****************************************************/

uint8_t xSYS_CANUnpackFrame(uint8_t* indata,uint8_t* unpackOver)  
{
    static uint32_t frameTick = 0;  //用于多帧计数
    uint32_t i;
    uint8_t FrmType = indata[0]&0xf0;
   
    switch(FrmType)
    {
        case 0x00:  //sf
        {
            memset(ServiceUnpackData.validData,0xff,512);
            
            ServiceUnpackData.frameType = 0;
            ServiceUnpackData.serviceType = indata[1];
            ServiceUnpackData.validSize = indata[0];
            ServiceUnpackData.frameNum = 1;
            
            memcpy(ServiceUnpackData.validData,(uint8_t*)&indata[1],ServiceUnpackData.validSize);
            
            ServiceUnpackData.isResp = 1;
            *unpackOver = TRUE;
        }
        break;

        case 0x10:  //ff

。。。。。。内容太多，就不展示了。。。。。。。

6.上位机界面展示：

7.打印的相关报文：

     1)      2085.814 1  Rx        07DF -  8    02 10 03 FF FF FF FF FF 
     2)      2094.165 1  Rx        07EB -  8    06 50 03 00 32 00 C8 00 
     3)      2200.169 1  Rx        07DF -  8    02 85 02 FF FF FF FF FF 
     4)      2204.183 1  Rx        07EB -  8    02 C5 02 00 00 00 00 00 
     5)      2207.624 1  Rx        07DF -  8    03 28 00 03 FF FF FF FF 
     6)      2214.187 1  Rx        07EB -  8    02 68 00 00 00 00 00 00 
     7)      2218.514 1  Rx        07E3 -  8    02 10 02 FF FF FF FF FF 
     8)      2224.179 1  Rx        07EB -  8    06 50 02 00 32 00 C8 00 
     9)      2328.289 1  Rx        07E3 -  8    02 27 03 FF FF FF FF FF 
    10)      2334.183 1  Rx        07EB -  8    06 67 03 C6 7E 81 6B 00 
    11)      2338.712 1  Rx        07E3 -  8    06 27 04 C6 7E 81 6B FF 
    12)      2344.193 1  Rx        07EB -  8    02 67 04 00 00 00 00 00 
    13)      2349.942 1  Rx        07E3 -  8    10 0C 31 01 FF 00 00 C1 
    14)      2354.195 1  Rx        07EB -  8    30 00 00 00 00 00 00 00 
    15)      2356.805 1  Rx        07E3 -  8    21 00 00 00 01 00 00 FF