AUTOSAR与UDS

一、AUTOSAR基本概念

什么是AUTOSAR：
AUTOSAR全称为“AUTomotive Open System ARchitecture”，译为“汽车开放系统体系结构”;
AUTOSAR架构由应用层（Application Layer AP）、通信层（Communication Layer CP）和基础层（Foundation Layer FO）三个部分组成。
什么是CP:
Classic Platform(CP)；
CP框架进行方法(软件开发作业的流程和输入输出的形式的定义)以及应用程序接口(API)的标准化；
CP架构在最高抽象级别上区分了在微控制器上运行的三个软件层：应用程序、运行时环境 （RTE） 和基本软件 （BSW）。
什么是AP：
Adaptive Platform(AP)；
AP实现了 AUTOSAR Runtime for Adaptive Applications （ARA）；
Adaptive标准主要针对自动驾驶和娱乐系统应用相关的标准；
AP有两种类型的接口可用：服务和 API。
什么是FO:
Foundation(FO)；
FO目的是在 AUTOSAR 平台之间实现互操作性；
FO包含AUTOSAR平台之间共享的常见要求和技术规范；

二、UDS基本概念
什么是UDS：
UDS协议即ISO14229,全称Unified Diagnostic Services，统一诊断服务；
UDS不属于AUTOSAR，他们之间的关系，只是AUTOSAR提供了一些接口，可以与UDS进行集成；
在AUTOSAR架构中，应用层（Application Layer）提供了一些标准的应用程序接口（API），可以与诊断协议进行集成，这些诊断协议之中就包括UDS协议。而这些接口中也包含了DCM与DEM，虽然这两个名字与UDS中的类似，但是它们的实现方式与作用，有一些不同：
1、UDS协议中的DCM和DEM是用于实现通信管理和故障管理的两个服务。
2、AUTOSAR架构中的DCM和DEM是两个具体的模块，分别用于实现车辆诊断系统中的通信管理和故障管理功能，DCM和DEM还可以与其他模块和服务进行集成，例如CanTp、PduR等，实现更加复杂的车辆诊断和通信功能。

DCM和DEM是UDS协议栈的两个组成部分，属于应用层；
应用层是整个协议栈的核心部分，它定义了大部分的诊断服务和数据标识符，包括DEM和DCM服务；
UDS服务：
0x10 - Diagnostic Session Control：用于开启、关闭、切换诊断会话。
0x11 - ECU Reset：用于重置ECU，包括所有参数和存储的故障码。
0x18 - Read Trouble Codes：用于读取ECU存储的故障码，以便诊断故障。
0x14 - Clear Trouble Codes：用于清除ECU存储的故障码。
0x22 - Read Data By Identifier：用于读取ECU中特定的参数或数据流。
0x23 - Read Memory By Address：用于读取ECU中特定地址的内存数据。
0x3E - Tester Present：用于告知ECU诊断仪是否在线。
0x27 - Security Access：用于授权特定用户或设备访问ECU的安全功能。
0x31 - Routine Control：用于启动或停止ECU中特定的例程，例如重新初始化ECU。
0x34 - Request Download：用于ECU软件更新的数据下载请求。
0x35 - Request Upload：用于ECU软件更新的数据上传请求。
0x36 - Transfer Data：用于ECU软件更新时的数据传输。
0x37 - Request Transfer Exit：用于ECU软件更新时终止数据传输。
0x38 - Request File Transfer：用于ECU软件更新时的文件传输请求。
0x3D - Write Memory By Address：用于向ECU中特定地址的内存写入数据。

UDS协议栈：
应用层：定义了UDS服务和数据标识符，包括诊断会话的开启和关闭、读取和清除故障码、读取参数和数据流、重置ECU等服务。
会话层：提供了与ECU进行通信的接口，包括会话的开启和关闭，以及安全访问的验证。
传输层：定义了UDS数据传输的方式，包括传输协议（ISO 15765-2）、物理层（CAN、K线等）以及传输协议参数设置。
硬件接口层：将UDS协议栈与实际硬件接口（例如CAN总线）连接起来，实现数据的物理传输。
应用程序：实现诊断应用程序，使用UDS协议栈与ECU进行通信，并执行诊断和编程操作。
这些部分组成了UDS协议栈的整体架构，其中应用层是UDS协议栈的核心，定义了大部分诊断服务和数据标识符。
传输层和硬件接口层提供了数据传输的物理层面支持，而会话层则提供了与ECU进行通信的接口。应用程序则使用UDS协议栈来实现具体的诊断和编程操作。

什么是DCM：
DCM（Diagnostic Communication Manager）协议是UDS协议栈的一部分，用于管理诊断通信过程；
在 DCM 协议中，DSL 层和 DSD 层一起构成了 UDS 协议的会话层，负责管理会话的建立、维护和关闭，并提供了多种服务来满足诊断的需求。
DSP 层则是在底层物理通信协议之上实现的一层协议，用于确保诊断数据的可靠传输。
DCM协议包含：
DSP：第三层
Diagnostic Request（诊断请求）：由ECU接收到的UDS诊断请求。
Diagnostic Response（诊断响应）：ECU返回给诊断工具的UDS诊断响应。
DSD：第二层
Diagnostic Control（诊断控制）：包括诊断会话的管理，例如会话的开始和结束。
Session Layer Management（会话层管理）：用于管理会话层协议。
Security Access（安全访问）：用于提供安全访问保护。
DSL：第一层
Port Management（端口管理）：用于管理通信端口，例如CAN总线和诊断仪之间的通信端口。

DSL（Diagnostic Services Layer）：DSL是DCM协议的第一层，用于管理诊断通信和建立诊断会话。包含端口管理，用于管理通信端口和建立诊断连接。
DSD（Diagnostic Session Layer）：DSD是DCM协议的第二层，用于管理诊断会话，包括会话的开始、结束和切换等操作。包含诊断控制、会话层管理和安全访问，用于管理诊断会话和保证通信安全。

DSP（Diagnostic Service Processor）：DSP是DCM协议的第三层，用于执行具体的诊断服务，例如读取故障码、清除故障码等。包含诊断请求和诊断响应，用于实现具体的诊断功能。
DCM包含的常用服务：

0x10 - DiagnosticSessionControl：用于建立会话、设置诊断的安全访问级别和时间限制等。
0x11 - ECUReset：用于重置 ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）。
0x19 - ReadDTCInformation：用于读取故障码信息。
0x22 - ReadDataByIdentifier：用于读取特定数据的值。
0x27 - SecurityAccess：用于访问受保护的服务和数据。
0x28 - CommunicationControl：用于控制通信的参数和行为。
0x2E - WriteDataByIdentifier：用于写入特定数据的值。
0x3E - TesterPresent：用于向诊断仪发送信号，表明 ECU 正在被测试。
0x85 - ControlDTCSetting：用于配置和控制故障码的存储和清除。

什么是DEM：
DEM(Diagnostic Event Mannger)，用于处理诊断事件的信息和相关的数据，DCM模块通过服务请求可以获得这些数据。DEM模块主要是处理的DTC相关的数据;
服务代码是用于诊断事件管理的一组服务，用于读取和清除故障码以及管理故障事件等。以下是UDS中常用的DEM服务代码及其解释：
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0x04：ClearDiagnosticInformation（清除诊断信息）：该服务代码用于清除存储在ECU中的诊断信息，例如故障码和诊断结果等。
0x19：ReadDTCInformation（读取DTC信息）：该服务代码用于读取存储在ECU中的DTC信息，例如当前的故障码、历史故障码以及故障事件计数器等。
0x14：ClearDiagnosticInformationByAddress（通过地址清除诊断信息）：该服务代码用于通过地址来清除存储在ECU中的诊断信息，例如RAM、NVRAM等。
0x14：ClearDTCInformation（清除DTC信息）：该服务代码用于清除存储在ECU中的DTC信息，例如当前的故障码、历史故障码以及故障事件计数器等。
0x04：ReadDataByIdentifier（读取数据标识符）：该服务代码用于读取存储在ECU中的数据标识符，例如车速、发动机转速等。它可以用于诊断和监控车辆状态。
至于有两个0x04、0x14，是因为在UDS中，他们有连个不同的用途。