【UDS诊断（TesterPresent_0x3E服务）测试用例CAPL代码全解析①】

车端域控测试工程师

已于 2025-03-10 12:07:33 修改

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分类专栏： UDS诊断服务测试用例CAPL代码全解析文章标签：测试用例经验分享汽车学习方法 CAPL

于 2025-02-25 22:39:29 首次发布

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ISO 14229-1:2023 UDS诊断【TesterPresent_0x3E服务】_TestCase01

作者：车端域控测试工程师
更新日期：2025年02月25日
关键词：UDS诊断协议、会话保持服务、TesterPresent_0x3E服务、ISO 14229-1:2023

TC3E-001测试用例

用例ID	测试场景	验证要点	参考条款	预期结果
TC3E-001	激活会话保持（子功能0x80）	在扩展会话下发送0x3E 0x80	§7.6.8.2	返回0x7E响应，会话持续激活

/*----------------------------------------------------------------*/
/* 测试用例：TC3E01_激活会话保持_CAPL2010.can                       */
/* 标准依据：ISO 14229-1 §7.6.8.2                                 */
/* 开发日期：2025-02-25 22:28（乙巳蛇年正月廿八）                  */
/* 开发环境：CANoe 10.0 SP3 + CAPL 2010                           */
/*----------------------------------------------------------------*/
 
variables {
    // ===== 诊断参数配置 ===== 
    const long cSessionTimeout = 5000;     // 会话超时阈值（ms）
    const long cResponseTimeout = 1500;    // 单次响应超时 
    msTimer tSessionMonitor;               // 会话保持计时器 
    message 0x732 DiagReq = { dlc=8 };     // 诊断请求报文 
}
 
// ========== 测试用例主函数 ==========
testcase TC3E01() {
    // === 阶段1：建立扩展会话 === 
    DiagReq.byte(0) = 0x10;                 // 诊断会话控制 
    DiagReq.byte(1) = 0x03;                 // 扩展会话 
    output(DiagReq);
    testWaitForTimeout(300);                // 等待会话切换 
    
    // === 阶段2：发送激活请求 === 
    DiagReq.byte(0) = 0x3E;                 // TesterPresent服务 
    DiagReq.byte(1) = 0x80;                 // 子功能（抑制正响应）
    DiagReq.dlc = 2;
    output(DiagReq);
    setTimer(tSessionMonitor, cSessionTimeout);
}
 
// ========== 事件处理器 ==========
on timer tSessionMonitor {
    // === 会话保持验证 === 
    message 0x732 VerifyReq = {
        dlc=2,
        byte(0)=0x10,                       // 会话控制服务 
        byte(1)=0x01                        // 查询当前会话 
    };
    output(VerifyReq);
    setTimer(tSessionMonitor, cResponseTimeout);
}
 
on message 0x73A {  // 诊断响应监听 
    // === 响应类型判断 === 
    if(this.byte(0) == 0x7E) {             // 预期肯定响应 
        write("PASS: 收到0x7E保持响应");
        testCaseSetVerdict(PASS);
    }
    else if(this.byte(0) == 0x50) {        // 会话查询响应 
        if(this.byte(2) == 0x03) {         // 当前仍为扩展会话 
            write("INFO: 会话保持成功（%dms）", cSessionTimeout);
        } else {
            write("FAIL: 会话已降级[0x%02X]", this.byte(2));
        }
    }
    else if(this.byte(0) == 0x7F) {        // 否定响应 
        write("FAIL: 收到NRC 0x%02X", this.byte(2));
    }
}

🛠️ 关键技术实现解析（基于ISO 14229-1:2020）

双重验证机制

setTimer(tSessionMonitor, cSessionTimeout);  // 5秒会话监控

直接响应验证：检测0x7E即时响应（ISO 14229-1要求）
间接状态验证：超时后主动查询当前会话状态（0x10 0x01服务）
双重校验确保无假阳性结果

时序控制优化

; 推荐时序参数（CANoe环境配置）
[Timing]
P2_Client = 50 ms       // 客户端响应等待 
P2_Server = 100 ms      // 服务端处理时间 
SessionTimeout = 5000   // 与代码参数同步

错误模式覆盖
| 异常场景 | 检测手段 | 处理策略 |
|----------------|--------------------------|-----------------------|
| ECU静默无响应 | 定时器超时触发二次验证 | 标记通信故障 |
| 会话意外降级 | 0x50响应中的会话状态解析 | 定位会话管理模块缺陷 |
| 非法NRC响应 | 0x7F响应码过滤 | 映射到诊断状态机异常 |

📊 测试参数矩阵

参数类型	推荐值	可调范围	工程意义
会话超时阈值	5000ms	3000-10000ms	覆盖OEM诊断规范典型值
响应监控周期	1500ms	500-3000ms	平衡测试效率与ECU处理能力
重试间隔	300ms	200-500ms	符合ISO 15765-2流控要求
数据链路层延迟	<50ms	-	确保物理层信号完整性

⚠️ 工程实施要点

诊断数据库配置

<DIAG-SERVICE ID="SID_3E">
  <SUBFUNCTION ID="0x80">
    <SUPPRESS-POS-RESP>true</SUPPRESS-POS-RESP>
  </SUBFUNCTION>
  <TIMING>
    <SESSION-KEEP-ALIVE>4500</SESSION-KEEP-ALIVE>
  </TIMING>
</DIAG-SERVICE>

测试场景扩展建议

跨网络测试：验证网关节点的会话保持传播
电压扰动测试：在9-16V波动范围内验证稳定性
总线负载测试：在70%负载率下验证时序可靠性
低温启动测试：-40℃环境验证初始化特性

硬件层验证指标

- 信号上升时间：≤50ns（CAN_H/L 20%-80%）
- 共模电压范围：-2V ~ +7V 
- 差分电压阈值：≥1.5V（显性位）
- 终端电阻匹配：120Ω±1%

🔧 典型故障诊断表

故障现象	排查方向	工具支持
间歇性会话超时	检查ECU看门狗复位周期	示波器监控ECU电源
持续收到NRC 0x7E	验证子功能参数兼容性	ODX数据库参数校验
响应延迟超标	分析CAN总线仲裁优先级	CANoe总线统计模块
多节点会话冲突	检查网络管理报文	CANalyzer NM监控