【知识点】AUTOSAR基础——AOTOSAR诊断简介

最新推荐文章于 2025-10-06 22:48:32 发布
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分类专栏： 汽车电子软件 文章标签： autosar
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Allen_Spring/article/details/104930164
AUTOSAR是一种标准化的汽车电子软件架构，旨在提高软件复用，降低开发成本。诊断是其重要组成部分，涉及FIM、ECU State Manager、DCM、DEM和NVRAM Manager等核心模块。DCM是诊断通信的核心，负责解析ISO 15765-3和ISO 14229-1标准的诊断请求，实现在线和离线诊断。DEM管理故障事件，存储故障码和冻结帧。故障诊断由DEM和SWC共同完成，确保高准确性。

1. AUTOSAR简介

AUTOSAR是由全球汽车OEM和供应商共同定义的一套支持分布式、功能驱动的汽车电子软件开发方法和电子控制单元上的软件架构标准化方案，其目的是为了应用于不同的汽车和平台，提高软件复用，降低开发成本。
AUTOSAR aims to improve complexity management of integrated E/E architectures through increased reuse and exchangeability of SW modules between OEMs and suppliers.
在这里插入图片描述
AUTOSAR aims to standardize the software architecture of Electronic Control Units (ECUs). AUTOSAR paves the way for innovative electronic systems that further improve performance, safety and environmental friendliness.
在这里插入图片描述
AUTOSAR体系

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然后是Dtc，它表示一个具体的故障码，并提供相关的信息和功能。在这篇文章中，我们将介绍如何使用AutoSAR来配置故障诊断功能，并展示相应的源代码。故障诊断是一种关键的汽车电子系统功能，它可以检测和报告车辆电子系统中的故障。AutoSAR提供了一种标准化的方法来实现故障诊断，并使得开发人员更加方便地管理和维护汽车电子系统的安全性和可靠性。首先，我们通过创建相应的对象来定义故障事件和DTC的属性，并将它们注册到相应的模块中。然后，在主函数中，我们启动了故障诊断系统，并在一个循环中监控和处理故障事件。
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AUTOSAR的DEM模块是ECU中的"故障大脑"，负责统一管理诊断事件。其核心功能包括：事件登记与状态管理、DTC映射、NVRAM存储以及故障上报。DEM提供标准API接口（如Dem_ReportErrorStatus、Dem_GetEventStatus等），实现应用层与诊断系统的解耦。通过周期性维护函数（Dem_MainFunction）和初始化恢复机制（Dem_Init），确保故障数据的持久化和掉电恢复。DEM的设计精髓在于将物理/逻辑异常转化为标准化数据，并通过分层架构实现诊断
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那个Dcm在处理时会严格保证其数据格式，将其当作uint8[2]的数组储存，不转换其中的数据。DCM应当将非整型数据类型（例如uint8[n]）处理为与其大小匹配的整型数据类型，或者在。，则数据将被转化为一个uint16的数据0x3412储存；，数据将被转化为一个uint16的数据0x1234储存，如果配置为。在配置RID的接受参数时，只有最后一个参数可以被配置为可变长度。时，Dcm将按照大小端的配置对其进行储存，如果配置为。（排放协议的DID）的类型为数组类型，则需要配置。
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从图中可以看出，诊断服务属于 AutoSAR 服务层，诊断数据流通过CAN驱动CANIF 层 CANTP PDUR DCM 给到 DCM 模块，DCM 模块处理诊断数据，并执行对应的具体诊断服务。Diagnostic Communication Manager，诊断通信管理。实现具体的诊断协议，比如 UDS、 OBD。这里具体定义了各种不同的诊断服务，比如读取 ECU 故障码、写入 DID 数据等。
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https://zhuanlan.zhihu.com/p/74579897 https://zhuanlan.zhihu.com/p/25198437 https://blog.youkuaiyun.com/xyfx_fhw/article/details/99714526 2.3.1.1 诊断服务 诊断事件管理器DEM 诊断事件管理器DEM（Diagnostic Event Manager）是一个子组件，如同AUTOSAR内诊断模块的诊断通信管理器（DCM）和功能禁止管理器（FIM）。它负责处理和存储诊断事件（错误）
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全部学习汇总： https://github.com/GreyZhang/hack_autosar 继续学习AUTOSAR，看一下官方文档。 6 诊断事件处理 6.1 简介 本子章节描述了定义诊断事件处理和功能的元模型元素。 在标准的 AUTOSAR 基础软件架构中，基于本子章节中描述的模型元素的定义由诊断事件管理器 (Dem) 模块实现。 上图概述了与诊断事件功能相关的模型元素。 ...
Autosar CP —诊断服务详解
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汽车诊断是指通过电子控制单元（ECU）和诊断工具对车辆进行检查和分析，识别和定位故障或潜在问题的过程。汽车诊断系统帮助维修技师和车辆拥有者了解车辆的运行状况，确定潜在的故障源，并进行适当的维修或维护。现代车辆配备了多个电子控制单元（ECU），可以监控发动机、变速箱、制动系统、安全系统等各类关键系统。寻址方式特点应用场景功能寻址广播请求给多个ECU，多个ECU检查并决定是否响应。读取DTC信息、会话控制、网络管理等。物理寻址仅对特定ECU发送请求，单个ECU响应。编程、配置、参数调整、校准等。
aotosar中doip与其他模块的联系，它是如何工作的，编码时的注意
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<think>嗯，用户现在转向了AUTOSAR中DoIP模块的技术问题，这和他之前询问邮件功能的场景完全不同，说明可能是汽车电子领域的工程师。用户明确要求了解DoIP模块与其他模块的关联、工作原理及编码注意事项，还特意提到要参考站内引用内容——虽然那些API列表只是基础信息，但说明用户希望获得具体的技术实现细节。 注意到用户引用的材料里提到DoIP依赖SoAd/PduR/DCM/Det四个核心模块，这正好是回答的骨架。需要把每个依赖关系拆解清楚：SoAd负责Socket通信抽象，PduR处理诊断消息的路由转发，DCM是诊断服务的执行中枢，Det则用于错误跟踪。用户作为开发者，最关心的可能是模块间接口如何对接，比如DoIP_MainFunction()如何与SoAd的Socket状态机配合。 工作原理部分要突出DoIP特有的"激活线"机制，这是物理层通信的关键。用户引用的DoIP_ActivationLineSwitchActive()这个API就与此相关，需要解释ECU唤醒时的信号交互流程。编码注意事项里必须强调线程安全，因为AUTOSAR环境多任务并发很常见，而DoIP_MainFunction()的周期调用若被中断可能导致状态机紊乱。 用户没有问但可能需要的隐藏知识点是：DoIP协议特有的UDS-over-IP封装格式（0x8001报文头），以及防火墙端口配置（13400端口）。在回答末尾的相关问题里特意加入了测试验证相关的内容，因为开发后测试阶段最容易遇到连接超时问题。 最后检查LaTeX公式是否必要——当前内容不需要数学表达式，但所有API名称都用$DoIP_Init()$格式保持统一。技术术语首次出现时都加了英文原文，比如"诊断通信管理器(Diagnostic Communication Manager, DCM)"，方便用户查阅标准文档。</think>以下是AUTOSAR中DoIP模块的详细解析，涵盖模块关联、工作原理及编码注意事项： --- ### 一、DoIP模块与其他模块的关联 DoIP模块在AUTOSAR架构中作为**诊断通信的IP层网关**，依赖以下核心模块协同工作： 1. **SoAd (Socket Adaptor)** - **作用**：提供TCP/IP协议栈的抽象层，管理Socket连接 - **交互**： - DoIP通过`SoAd_IfTransmit()`发送数据 - 通过`SoAd_IfRxIndication()`接收数据 - 依赖`DoIP_SoConModeChg()`处理Socket连接状态变更[^1] 2. **PduR (PDU Router)** - **作用**：路由诊断报文到目标模块 - **交互**： - 将DoIP接收的UDS诊断请求路由至DCM - 转发DCM的响应回DoIP模块（`PduR_DoIPTransmit()`） 3. **DCM (Diagnostic Communication Manager)** - **作用**：执行具体的诊断服务（如UDS） - **交互**： - 处理DoIP转发的诊断请求（`Dcm_StartOfReception()`） - 返回响应数据给DoIP（`Dcm_TpTxConfirmation()`） 4. **Det (Default Error Tracer)** - **作用**：错误跟踪与报告 - **交互**： - 通过`Det_ReportError()`记录DoIP运行中的错误（如校验失败、超时） 5. **ECU硬件抽象层** - **激活线管理**： - `DoIP_ActivationLineSwitchActive()`：唤醒ECU通信 - `DoIP_ActivationLineSwitchInactive()`：进入休眠 > **模块关系图**： > ``` > 物理网络 → SoAd (Socket) → DoIP → PduR → DCM (诊断服务) > ↑ | | > (连接状态管理) Det (服务执行) > ``` --- ### 二、DoIP工作原理 #### 1. 通信流程 ```mermaid sequenceDiagram participant Vehicle as 测试设备 participant SoAd as SoAd模块 participant DoIP participant DCM Vehicle->>SoAd: 建立TCP连接(端口13400) SoAd->>DoIP: SoConModeChg(CONNECTED) DoIP-->>Vehicle: 发送DoIP激活响应(0x0002) Vehicle->>DoIP: 发送UDS诊断请求(0x8001..) DoIP->>DCM: 解封装后通过PduR转发 DCM->>DoIP: 返回诊断响应 DoIP-->>Vehicle: 封装为DoIP帧(0x8002..) ``` #### 2. 关键机制 - **车辆声明**：ECU周期性广播`Vehicle Identification Request`（组播地址224.0.0.251） - **路由激活**： - 测试设备发送`Routing Activation Request` - DoIP回复`Routing Activation Response`确认通信权限 - **报文封装**： - 诊断请求：协议头`0x8001` + UDS数据 - 诊断响应：协议头`0x8002` + UDS数据 - **心跳检测**：通过`DoIP_MainFunction()`周期性检查连接状态 --- ### 三、编码注意事项 1. **状态机设计** - 需实现完整的DoIP状态机（包括**监听态**、**准备态**、**通信态**） - 状态转换需处理超时（如TCP连接无响应15s后自动断开） 2. **内存管理** ```c /* 示例：动态分配接收缓冲区 */ void DoIP_RxIndication(PduIdType pduId, const uint8* data, uint16 length) { uint8* rxBuffer = (uint8*)calloc(length, sizeof(uint8)); memcpy(rxBuffer, data, length); // ...处理数据后释放内存 } ``` 3. **安全校验** - 校验DoIP头部的`Protocol Version`（需为0x02） - 验证`Payload Type`合法性（如0x0001~0x8003） - 检查`Payload Length`是否超过MTU 4. **多任务同步** - 使用互斥锁保护共享资源（如Socket连接状态） ```c void DoIP_SoConModeChg(SoConIdType soConId, SoConModeType mode) { Lock_Mutex(); // 加锁 g_doipConnection.state = mode; Unlock_Mutex(); // 解锁 } ``` 5. **错误处理** - 调用`Det_ReportError()`记录错误时需包含： - 模块ID（`DoIP_MODULE_ID`） - 错误码（如`DOIP_E_INVALID_PAYLOAD_TYPE`） - 错误等级（`DOIP_ERROR_FATAL`/`DOIP_ERROR_TRANSIENT`） 6. **实时性保障** - `DoIP_MainFunction()`周期需≤10ms - 诊断响应延迟应满足ISO 13400标准（最大500ms） --- ### 四、典型配置参数 | 参数 | 示例值 | 说明 | |--------------------------|-------------|-------------------------------| | `DoIP_MAX_TCP_CONN` | 3 | 最大TCP连接数 | | `DoIP_ACTIVATION_TIME` | 2000ms | 路由激活超时时间 | | `DoIP_ANNOUNCE_INTERVAL` | 500ms | 车辆声明报文间隔 | | `DoIP_TCP_KEEP_ALIVE` | 1 (启用) | TCP保活机制 | > 参考标准：ISO 13400-2 (2012) Road vehicles - Diagnostic communication over Internet Protocol ---
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