【车载开发系列】UDS当中的时间参数

原创 已于 2023-08-23 16:27:29 修改 · 1.6k 阅读 · 33 ·
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#系统架构 #软件工程 #网络

于 2023-08-23 14:53:50 首次发布
本文详细解析车载开发中UDS协议的时间参数，包括网络层的发送/接收时间间隔、流控制帧时间限制，以及ECU诊断层的响应时间、会话模式等关键参数。

【车载开发系列】UDS当中的时间参数

UDS当中的时间参数

一. 术语定义

缩写全称中文说明
BSBlock Size块大小
STminSeparation time min时间间隙
SIService Identifier服务标识符
SNSequence Number连续帧编号
SFSingle Frame单帧
FFFirst Frame首帧
FCFlow Control流控制
FSFlow Status流控帧状态
CFConsecutive Frame连续帧
FF_DLFirst Frame Data Length首帧字节长度
SF_DLSingle Frame Data Length单帧字节长度
L_DataDataLinkLayer_Data数据链路层数据
N_PDUNetwork Layer Protocol Data Unit网络层协议数据单元

二. 网络层时间调整参数

网络层时间参数主要定义了多帧交互过程中首帧、流控制帧、连续帧之间的时间参数要求。

网络层时间参数定义描述追加说明
N_As发送方发送一帧报文所需时间Sender任意帧类型从请求发送到发送完成的时间间隔
N_Ar接收方发送一帧报文所需时间Receiver任意帧类型从请求发送到发送完成的时间间隔
N_Bs发送下一流控制帧超时的时间Sender从XXX到收到流控帧的时间
N_Br接收下一流控制帧超时的时间Receiver从XXX到请求发送流控帧的时间
N_Cs发送下一连续帧超时的时间Sender从XXX到请求发送连续帧的时间
N_Cr接收下一连续帧超时的时间Receiver从XXX到收到下一个连续帧的时间
STminSeparation time min是Sender发送两连续帧之间的最小间隔，单位为ms
BSBlock Size块的大小是Sender收到一个流控帧后，发送连续帧的个数，0代表无限制，收到流控帧后可以一直发连续帧至数据发送完毕

※XXX表示收到首帧，收到流控帧，发送完流控帧(状态为Wait)
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

三. ECU诊断层与会话层参数

No术语说明
01P2server当tester给ECU发送请求时，ECU要在P2server时间内给出响应
02P2server*如果ECU在处理别的任务，不能给出响应，现在P2server内给出pending的响应，同时在P2server*时间内给出响应
03P2Client在tester端成功发送诊断请求后等待ECU发送响应时的超时时间
04P2*Client在接收到ECU应答的NRC为0x78时，到Tester收到ECU响应的单帧或首帧的超时时间
05P4ServerECU 接收一个请求（T_Data.indication）到最终响应(T_Data.request)开始传输的时间间隔
06S3Server保持在非默认会话下的超时时间，超时后返回默认会话模式
07S3Client发送下个TesterPresent以保持在非默认会话模式的时间
08P3client_phys诊断工具连续请求的时间间隔 - 物理
09P3client_func诊断工具连续请求的时间间隔 - 功能

S3server补充说明：
在非默认会话，如此时请求进入扩展会话10 03，且没有请求0x3E握手服务。则会在定时器S3server超时后，会话模式退回默认会话。一般该时间会设置为5000ms。
在这里插入图片描述

UDS——会话层和应用层时间参数详解
诊断协议那些事儿's blog
06-24 1643
UDS（统一诊断服务）协议中的时间参数对于诊断仪和ECU之间的通信的稳定性和效率至关重要。这些参数在不同的协议层级中发挥作用，包括网络层、会话层和应用层。从上到下，它分为应用层、会话层、传输层和网络层，每层都包含了特定的组件或参数。ISO15765-2 CANTP传输层网络时间参数这些时间参数的设置对于诊断工具和ECU之间的通信至关重要，它们确保了诊断过程的顺利进行，并允许诊断工具根据这些参数设置合适的超时预期，评估ECU的响应是否及时。
《UDS协议从入门到精通》系列——图解0x83：访问时间参数
车载系统攻城狮
07-04 1914
详细介绍UDS协议0x83服务，目标ECU的时序参数设置有哪些注意点？
【车载开发系列】UDS诊断时间参数
千月星跡
11-23 420
在ISO-15765-3标准（UDSonCAN）中针对Tester以及Server列出了3对P时间参数，用来描述应用层的时间参数。这些时间参数主要用于上位机在测试UDS的过程中，诊断工具需要设置一些参数来实时掌握诊断报文的响应状态以及控制相应诊断请求的发送。这作为评估整个UDS的通信是否稳定等性能指标。
【车载开发系列】UDS诊断时间参数说明
千月星跡
04-28 9417
诊断仪成功发送诊断报文请求之后到收到 ECU回复诊断响应的超时时间间隔。
UDS(三)网络层时间参数
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02-03 1万+
网络层定义了N_Ar、N_As、N_Br、N_Bs、N_Cr、N_Cs六个时间参数。 网络层在检测到错误的时间传递至上层使用者 1.当N_As 超时时，即发送方没有及时发送出N_PDU，系统将放弃信息的接收并传递<N_Result> = <N_TIMEOUT_A>的N_USData.comfirm指示 2.当N_Ar超时时，即接收方没有及时发送出N_PDU，系统将放弃信息的接收并传递<N_Result> = <N_TIMEOUT_A>的N_USData.co
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UDS网络层时间参数
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其中Ar、Br、Cr时间参数在达芬奇工具配置中在CANTP模块的RxIpdu处配置。其中As、Bs、Cs时间参数在达芬奇工具配置中在CANTP模块的TxIpdu处配置。：接收端等待发送流控帧（FC）的内在等待时间间隔。：接收端收到连续帧（CF）的最大时间间隔。：发送端收到流控帧（FC）的最大时间间隔。：发送端发送连续帧（CF）的等待时间间隔。：接收端发送CAN数据报文的时间间隔。：发送端发送CAN数据报文的时间间隔。
UDS_应用层诊断时间参数定义
车载测试
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UDS诊断-诊断时间参数详解汇总
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UDS诊断时间参数解析汇总
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UDS网路层的相关类型帧：SF单帧参数：FF首帧参数：CF连续帧参数：FC流控帧参数：单帧传输中仅需要用到SF（SingleFrame）:TX：02 10 03 00 00 00 00 00单帧的第一个字节02，高4位为0表示是SF帧；低4位为2，表示后面的有效字节长度为2个字节多帧传输中需要用到：FF（首帧）、FC（流控帧）、CF（连续帧）TX：10 14 2E F1 90 FF FF FFRX：30 08 14 00 00 00 00 00TX：21 FF FF FF FF FF FF FFTX：22
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目录 1、应用层时间参数 2、会话层时间参数 3、传输层时间参数 4、网络层时间参数 在阅读客户释放的诊断问卷调查表时，基本有一页会介绍许多与时间相关的参数，这些参数对于确保通信的有效性和可靠性至关重要。 这些时间参数来源于哪里？并且分别是什么含义呢？本篇博文将详细为你讲解。 UDS诊断时间参数来源于行业标准的协议文档：ISO15765和ISO14229，除非客户自定义修改...
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最近在做Ａｕｔｏｓａｒ　诊断，发现在诊断中有一些时间参数需要配置（其实这个时间参数Ａｕｒｏｓａｒ都默认配置完成，理解就行）。主要看看标黄色的部分。 P2server：ECU收到Tester发送的Requset 起到ECU做出响应之间的时间段。 P2client：Tester 发送Requset MSG起到收到ECU的响应的时间段。 P2*service：当ECU发送NRC 0x78（p...
vTESTstudio开发车载UDS自动化测试
09-05
<think> 首先，用户查询是关于使用 vTESTstudio 进行车载 UDS 自动化测试的开发方法、流程和技术要点。我需要基于提供的引用内容来构建响应，因为它们可能包含相关的信息。 回顾引用： - 引用[1] 讨论了自动化测试的发展历史、国内外现状以及一些公司如 Vector 和 Intrepidcs 的工具。它提到自动化测试平台需要解决的问题。 - 引用[2] 提供了一个测试用例的代码示例，展示了如何设置日志和发送消息进行测试。 用户的上一个问题或上下文没有明确给出，但用户提到了“参考站内引用”，所以我应该整合这些引用到我的回答中。 系统指令： - 行内数学表达式使用 $...$（但在这个主题中可能不太相关）。 - 独立公式使用 $$...$$。 - LaTeX 语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 引用段落末尾添加引用标识，如 [^1]。 - 结构清晰，帮助用户逐步解决问题。 - 尽量保证回答真实可靠。 响应结构： 1. 介绍 vTESTstudio 和 UDS 自动化测试。 2. 描述开发方法和流程。 3. 讨论技术要点。 4. 基于引用内容整合信息。 5. 生成相关问题。 6. 结尾。 关键点基于我的知识： - vTESTstudio 是 Vector Informatik 的工具，用于开发和执行自动化测试，特别是在汽车电子领域，支持协议如 CAN、LIN。 - UDS (Unified Diagnostic Services) 是 ISO 14229 标准，用于车辆诊断。 - 开发方法：涉及测试用例设计、脚本编写、环境配置、执行和报告。 - 流程：需求分析 -> 测试设计 -> 脚本开发 -> 环境设置 -> 测试执行 -> 结果分析。 - 技术要点：使用 CAPL (CAN Access Programming Language) 或脚本语言，模拟ECU，发送诊断请求，验证响应。 整合引用： - 引用[1] 提到 Vector 开发了 CAN 总线测试工具，这与 vTESTstudio 相关。引用说：“德国的Vector与IHR GmbH公司联合开发的CAN总线测试工具[47]”，这应该指的是 vTESTstudio 或类似工具。提到国外自动化测试平台成熟。 - 引用[2] 是一个测试用例代码，适用于 UDS 测试（如服务 ID 0x1001）。这可以作为一个示例来说明如何在 vTESTstudio 中实现测试。 我需要自然地插入引用： - 在讨论自动化测试平台的历史时，提及引用[1]。 - 在给出代码示例时，提及引用[2]。 响应大纲： 1. **介绍**：简述 vTESTstudio 和 UDS 自动化测试的重要性。 2. **开发方法**： - 基于模型的设计。 - 测试脚本化。 - 使用特定工具功能。 3. **开发流程**： - 需求分析。 - 测试用例设计。 - 脚本开发。 - 环境配置。 - 测试执行。 - 报告生成。 4. **技术要点**： - 诊断协议实现（UDS specifics）。 - 自动化框架。 - 错误处理和日志。 - 集成其他工具。 5. **整合引用内容**： - 提到自动化测试发展（参考引用[1]）。 - 展示测试用例示例（基于引用[2]）。 6. **生成相关问题**：在结尾添加几个相关问题。 确保使用中文。 生成相关问题： - 如系统指令所示，在 §§相关问题§§ 部分添加。 最后，添加引用标识。 </think> ### vTESTstudio 开发车载 UDS 自动化测试的方法和流程 vTESTstudio 是 Vector Informatik 公司推出的一款专业自动化测试工具，专门用于汽车电子系统的测试，包括车载总线（如 CAN、LIN）和诊断协议（如 UDS）。UDS (Unified Diagnostic Services) 是 ISO 14229 标准，用于车辆诊断通信，涉及服务如会话控制（例如默认会话、编程会话）、故障码读取等。开发 UDS 自动化测试在 vTESTstudio 中，能提高测试效率、减少人为错误，并支持车载控制器的全周期验证。以下将基于行业最佳实践、引用内容和真实经验，逐步介绍开发方法、流程和技术要点。整体流程遵循“需求分析→设计→实现→执行→优化”的迭代模型。 #### 1. **开发方法** vTESTstudio 的 UDS 自动化测试开发主要采用基于模型和脚本化的方法，结合其内置功能（如测试序列编辑器、CAPL 脚本支持）来实现可复用测试模块。核心方法包括： - **基于需求的测试设计**：从 UDS 标准（如服务 ID $0x1001$ 到 $0x3FFF$）出发，定义测试用例覆盖诊断功能。 - **脚本化自动化**：使用 vTESTstudio 的 CAPL (CAN Access Programming Language) 或 Python/Python-based 脚本编写测试逻辑，模拟 ECU (电子控制单元) 行为，处理消息收发和验证。 - **模块化开发**：将测试用例封装为可复用模块，便于维护和扩展（例如，引用[2] 展示了服务 $0x1001$ 的测试代码模块）。 - **集成仿真工具**：结合 Vector 的其他工具如 CANoe（用于总线仿真）和 vTESTstudio 的测试环境，实现端到端自动化[^1]。 国外先进的自动化测试平台（如 Vector 的 CAN 总线测试工具）已实现从工具链到测试用例的全套自动化，这为开发提供了成熟框架参考[^1]。 #### 2. **开发流程** 开发流程分为六个阶段，每个阶段结合 vTESTstudio 的功能实现。整体耗时取决于项目规模，通常从几周到数月不等。 1. **需求分析与规划**： - 目标：明确 UDS 测试需求，如覆盖诊断服务（例如会话切换、故障诊断）、协议层验证（物理层、数据链路层）。 - 操作：分析 UDS 标准文档，定义测试范围。例如，针对服务 $0x1001$（会话控制），设计测试用例验证进入默认会话、编程会话的响应。 - 工具支持：使用 vTESTstudio 的需求管理模块，导入需求文档并生成测试矩阵。 - 时长：1-2 周。 2. **测试用例设计**： - 目标：设计具体测试场景，包括正向测试（正确响应）和负向测试（错误处理）。 - 操作：基于需求，创建测试步骤。例如，引用[2] 中的代码展示了 `Service0x1001TestPHY()` 用例，步骤包括发送请求消息并验证响应（如 `SendMessagePHY_Test(reqdata1001)`）。 - 输出：生成测试脚本框架或序列图。 - 技术要点：确保用例覆盖协议状态机，如 UDS 会话转换逻辑 $S_{\text{default}} \rightarrow S_{\text{programming}}$。 - 时长：1-2 周。 3. **脚本开发与实现**： - 目标：在 vTESTstudio 中编写可执行脚本。 - 操作：使用 CAPL 或 Python 开发测试脚本。脚本包括初始化（如设置日志路径 `SetLog(testcasename,0)`）、消息发送（如 `SendMessagePHY_Test(reqdata1001)`）、响应验证（如 `Positive_print(reqdata1001)`）和错误处理。 - 代码示例（基于引用[2] 简化）： ```c testcase Service0x1001TestPHY() { SetLog("Service0x1001TestPHY", 0); // 初始化日志 TestStep("1.0", "请求进入默认会话"); SendMessagePHY_Test(reqdata1001); // 发送诊断请求 Positive_print(reqdata1001); // 验证正响应 // 更多步骤... } ``` - 技术要点：脚本应处理超时、错误码（如 NRC $0x22$），并使用 vTESTstudio 的 API 自动化消息解析。 - 时长：2-4 周。 4. **环境配置与集成**： - 目标：设置测试环境，包括硬件（如 CAN 卡）和软件仿真。 - 操作：在 vTESTstudio 中配置 ECU 仿真节点、总线参数（如波特率），并集成 CANoe 进行实时总线监控。自动化测试平台初期需长期投资硬件和工具链[^1]。 - 输出：可执行的测试工程文件。 - 时长：1 周。 5. **测试执行与调试**： - 目标：运行测试用例，收集结果。 - 操作：在 vTESTstudio 中启动测试序列，自动执行脚本。系统生成日志和报告（如引用[2] 中的 `SetLog` 函数）。 - 技术要点：监控总线流量，使用断点调试脚本，确保覆盖率达标（例如，覆盖 UDS 所有服务 ID）。 - 时长：持续迭代。 6. **结果分析与优化**： - 目标：分析测试报告，优化脚本和覆盖率。 - 操作：审查日志文件，识别失败用例。例如，引用[2] 的测试用例可扩展为处理边界条件。 - 输出：测试报告，建议改进。 - 时长：每周回顾。 #### 3. **技术要点** - **UDS 协议实现**：重点处理诊断服务，如会话控制（服务 $0x1001$）、读数据（服务 $0x22$）。脚本需验证响应时间、NRC（否定响应码） $NRC_{i} \in [0x00, 0xFF]$。 - **自动化框架**：vTESTstudio 支持模块化测试库，便于复用用例（如引用[2] 的模式）。国内企业需结合实际需求定制框架，避免过度依赖工具导致发展停滞[^1]。 - **错误处理与日志**：实现 robust 的错误检测（如 timeout 处理）和详细日志记录（如 `SetreportPath()` 函数），便于审计。 - **性能优化**：通过并行测试或脚本优化提高速度。引用[1] 提到国外工具如 Intrepidcs 高效便捷，可借鉴其总线数据处理技术。 - **集成挑战**：需结合整车环境，如物理层测试（引用[1] 提到的物理层验证）。国内自主开发工具（如广州致远）已能实现数据获取，但需强化自动化用例编写。 #### 总结 vTESTstudio 开发 UDS 自动化测试是一个系统工程，强调模块化设计和脚本化实现。参考引用[1]，国外成熟平台（如 Vector）已实现从工具链到测试用例的全自动化，而国内发展需结合企业实际需求避免简单复制。开发流程注重迭代，技术要点包括协议处理、脚本编写和集成优化。引用[2] 的代码示例展示了实用实现步骤。总体而言，成功实施能提升车载诊断测试的可靠性和效率。如需深入特定服务（如 $0x1001$）的实现细节，可进一步讨论。
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