Technical 技术

一个读取 ECU 数据请求的 ODX 之旅

ODX的结构是复杂的, 基本的背景介绍可参考此篇文章 :

本文以一个读取 ECU Data ID 的请求为例,探寻解析 ODX 文件的过程,帮助读者更好的理解 ODX 结构。

这个基本请求的原始报文如下。 (p.s.若读者不能理解如下报文的含义,则需先了解 UDS 诊断协议)

  • TX:22 F1 00
  • RX:62 F1 00 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6

诊断设备的在解析 ODX 的过程中,入口往往是 odx-v。在官方标准中,odx-v 用于定义 VEHICLE-INFORMATION-SPEC ,即车辆信息参数。

在 odx-v 中,我们能够找到<LOGICAL-LINK>节点。每一个 LOGICAL-LINK 即一个 ECU,当然一辆车会有多个 ECU。

BCM 的 < LOGICAL-LINK > 节点

在这里有两个 REF,PROTOCOL-REF 和 BASE-VARIANT-REF。在 ISO-22901 中,有以下5个概念较为重要:

  • Protocol,如ISO-15765
  • Functional-Group,通过功能寻址来控制的诊断内容,如对门系统进行控制。
  • ECU-Shared-Data,用于提供诊断 Lib,如全局定义的 PID
  • Base-Variant (BV),用于定义不同类别的 ECU,如 BCM 和 DCM
  • Ecu-Variant (EV),各 ECU 类别下的不同 Variant 或配置,如 BCM-v1,BCM-v2,DCM-v1。

关于这些定义的概念,在 ODX 协议中有一张图非常有助于理解。

在协议中这五个概念的理解

实际上,这 5 个概念中的 4 个 (除了 ECU-Shared-Data )存在着继承关系。如下图,EV 继承 BV 继承 Functional 继承 Protocol。

这 5 个概念之间的关系

而在 ODX 文件系统中,这 5 个概念的信息都在 odx-d 中。

回到 odx-v ,我们知道 BCM 有两个 ref,分别为 PROTOCOL-REF 和 BASE-VARIANT-REF。

ROTOCOL-REF 就是索引到 PROTOCOL 层。找到对应的 ID,我们可以看到该 ECU 关于以太网诊断的协议内容都定义在这里,它实际上索引了 odx-cs 文件。

Protocol 层

有了通讯协议,就可以执行实际的诊断指令了。在发出诊断指令之前,我们首先需要知道网关(对于 DoIP)和 ECU 的地址,这就需要跳转到 BV 文件了。

ECU 和 网关地址

有了具体的 ECU 地址,我们就可以发起具体的诊断服务了。大名鼎鼎的 DIAG-SERVICE 便要登场了。

ISO-22901 的官方文档里说到,DIAG-SERVICE 是理解 DiagLayerContainer 即 odx-d 很好的开始。 DIAG-SERVICE 和 UDS 的诊断服务是强关联的,熟悉诊断的有关人士很容易理解其概念。

ODX DIAG-SERVICE 对象链路

DIAG-SERVICE 可以在任意的 odx-d 文件中,这意味着 Protocol、Functional Group、ECU Shared Data、BV、EV中都可能会有 DIAG-SERVICE,因此 DIAG-SERVICE 会被层层继承(除非这个 Service 被定义在 NOT-INHERITED-DIAG-COMM 里)。

如下图,我们来具体看一个 DIAG-SERVICE,这个 DIAG-SERVICE 在 Protocol 层。它下面定义了 REQUEST-REF 和 POS-RESPONSE-REFS,分别对应着请求和正响应。

DIAG-SERVICE

根据 REQUEST-REF,我们可以找到请求的具体诊断报文。ODX 中的 Byte 都是以十进制数字存储的,比如下面的 PARAM SID 值为 34,实际就是服务 0x22。而 DID 的值是 61696,对应的 Byte 就是 0xF100。将 SID 于 DID 组合,就得到了诊断请求报文 22 F1 00。

REQUEST

根据 POS-RESPONSE-REFS,这个请求对应的正响应也能够找到。在下图中,PARAM SIDPR就是回复报文的第一个字节,十进制 98 就是字节 0x62 (0x22 的正响应)。而后面的 DID 可根据 xsi:type=”MATCHING-REQUEST-PARAM” 知道其与请求的 DID 一致,也就是 0xF100。

POS-RESPONSE

至于 ECU 根据读取 DID 请求所回复的具体的值,这里定义了一个 DOP。DOP 是 DATA-OBJECT-PROP 的缩写,它也是 ODX 文件中的一个非常重要的节点。

DOP的主要作用是定义诊断报文中的字节转换成物理值的具体换算方式。在 ODX 协议中,也举了一个较为形象的例子,如下图。

关于 DOP 的一个例子

根据上文中的 DOP-REF,我们可以找到它索引的 DATA-OBJECT-PROP 节点。


DATA-OBJECT-PROP 节点

COMPU-METHOD 定义的是换算方式。 本例的 DOP 较为简单, 当它的类型为 IDENTICAL 的时候实际上就是无需转换,即f (x) = x, x ∈ R。

BASE-DATA-TYPE 定义的是 ECU 回复的报文的数据类型。在 ODX 协议中,具体的 DOP 数据类型如下:

DOP 数据类型

BIT-LENGTH 定义的是 ECU 回复的数据长度,这里的 128 意味这该 DID ECU 会回复 16 个字节。

由此,我们便得除了 ODX 服务 Service_VehicleNetworkTopology_Read 所对应的具体请求与回复。B1…B6 便是车辆回复的实际物理值。

  • TX:22 F1 00
  • RX:62 F1 00 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6

以上便是 DID F100 在具体 ODX 文档中的旅程。望本文对读者的相关工作有所帮助,祝好 🙂

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