作者 | 小懶小編 | 吃不飽

在車載診斷中常用的診斷協議有ISO 14229等，在協議中主要定義了診斷請求、診斷響應的報文格式及ECU該如何處理診斷請求的應用。其中ISO 14229系列標準協議定義了用于行業內診斷通信的需求規范，也就是UDS。UDS主要應用于OSI七層模型的第七層——應用層，它支持的汽車總線包括：CAN、LIN、FlexRay、Ethernet及K-LINK。UDS中的服務根據其功能分為6大類，共26種。其中包含的0x19服務（ReadDTCInformation）則是UDS中的重中之重。那么我們今天就一起進入到19服務中，感受其中的奧秘。


01服務介紹
19服務（ReadDTCInformation）用于讀取ECU的DTC故障信息，此服務允許客戶端從服務器讀取診斷故障代碼（DTC）的相關信息。此服務包含28個子服務(Subfunction)，常用的5種子服務如下：

0x01

reportNumberOfDTCByStatusMask（讀取客戶端定義狀態掩碼匹配的DTC數量）

0x02

reportDTCByStatusMask（讀取客戶端定義狀態掩碼匹配的DTC）

0x04

reportDTCSnapshotRecordByDTCNumber（檢索客戶端定義DTC掩碼的快照數據）

0x06

reportDTCExtDataRecordByDTCNumber（讀取某個DTC及其相關的擴展數據，擴展數據包括DTC狀態、優先級、發生次數、時間戳、里程等。）

0x0A

reportSupportedDTC（讀取ECU支持的所有DTC的狀態，包含支持的各個DTC編號以及相關狀態）

今天主要解析19服務中的04子服務，也就是檢索客戶端定義DTC的快照號對應的快照記錄數據，在AUTOSAR中也叫凍結幀。

0204子服務介紹

快照數據概念介紹

前面講19服務常用子服務的時候，提到了Subfunction為04的子服務，使用04子服務對服務端進行請求，可以獲取DTC發生時記錄的快照數據。那04子服務是如何獲取快照數據的呢？首先我們需要理解什么是快照數據。從ISO 14229-1協議可知，快照數據為發生某一故障時記錄的DTC的電壓、發動機轉速、時間戳等，從而使工程師在ECU出現故障時能及時了解車輛的歷史和實時故障信息。

報文格式介紹

接下來通過介紹19 04子服務請求和響應的報文格式，分析報文中各個字節的相關定義。
圖1 請求格式
從圖1中可知，19 04的請求報文包括四個部分，其中服務ID和Subfunction就不用過多解釋了。DTCMaskRecord表示某個故障的DTC，當系統檢測到一個故障發生時，則會存儲其對應的故障數值，這個故障數值就是DTC。通過讀取DTC可知一個故障發生時的具體位置以及原因和類型。
通常UDS中DTC占3個字節，OBD Ⅱ占2個字節，在ISO 15031-6中定義的DTC由兩個字節根基和一個字節的故障類型組成。我們通常用到的DTC格式都是由ISO 15031-6中定義的。圖2是ISO 15031-6中定義的DTC的兩個字節根基，圖中很詳細地解釋了每一個Bit的含義。

圖2
SnapshotRecordNumber需要提前定義，可以有多個。如SnapshotRecordNumber設置為FF，則表示讀取所有的快照數據組。
圖3 響應格式
圖3為響應報文格式，當使用19 04對ECU進行請求時，ECU給出的肯定響應的報文格式由七部分組成。此時的DTCAndStatusRecord由三個字節的DTC和一個字節的StatusOfDTC組成，StatusOfDTC表示DTC的狀態。假設現在的DTC狀態為0x09，則Bit0和Bit3置1。如某個DTC一直存在并且確認，則在ECU響應的報文中的StatusOfDTC為0x09，如圖4。
圖4
SnapshotRecordNumber這個字節表示DTC快照記錄的組號；
DTCSnapshotRecordNumberOfldentifiers表示快照DID的個數，占一個字節；Dataldentifier這部分由兩個字節組成，表示快照數據對應的DID，DTCSnapshotRecord表示快照DID對應的具體數據。

實例分析

前面介紹了19 04子服務請求和響應的報文格式。掌握了理論知識，那么現在我們就到實例中去具體分析，從而加深對19 04子服務如何讀取快照數據的過程的理解。

客戶端對服務端發起一個讀取DTC快照的請求。當前DTC為0x123456，可以假設這是一個轉向燈的故障碼，0x02為快照記錄組號。請求報文如圖5所示。

圖5

服務端對客戶端回復了一個肯定響應。從圖6中可知，當前的DTC狀態掩碼為0x24，0x01表示只有一個快照DID，當然也可以包含多個快照DID，可以分別表示車速、電壓等。如果有兩個快照DID，此時DTCSnapshotRecordNumberOfldentifiers這個字節為0x02。

快照DID為0x4711，如果此時記錄的是轉向燈故障時當前車速的數據，那么這個0x4711則表示此時快照數據的名稱——車速。DTCSnapshotRecord為具體的快照數據0xA666075020，以16進制數值表示，通過數據類型解析后就可以得到具體的車速等信息。
圖6

在CANdelaStudio中如何設置

接下來我們看看在CANdelaStudio中如何設置19 04服務的請求及響應參數，步驟如下：

①配置DTC信息

在這個界面如圖7，可以進行“DTC Code”的新增與刪減，點擊現有的信息可進行編輯改動；

圖7

②設置服務

在左側目錄切換到“Base Variant”下的“Supported Diagnostic Classes”，點擊“Fault Memory”；

圖8
點擊圖9上面標簽頁中的“DTCs”，然后會跳轉到圖9所示界面，將我們前面配置的DTC信息更新到這里來，如圖9所示，當前DTC為0x123456。
圖9
點擊圖10上面標簽頁中的“Snapshot Records”，然后會跳轉到圖10所示界面，在這里設置快照記錄組號。圖10

③設置肯定響應參數

首先根據客戶的需求設置ECU支持的DTC狀態位DTCStatus，如圖11；

圖11
然后在“DTCs”頁面選中名為0x123456的DTC，在“Individual for DTC P123456”下設置快照數據。例如圖12中現在定義的快照DID為4711，具體的快照數據是當前車輛的Wheel Speed FR等。快照DID可以在“DIDs”中提前定義。到這里，在CANdelaStudio中關于19 04服務的請求及響應參數就設置完成了。（軟件界面截圖來源于CANdelaStudio 16.0版本）
圖12

03總結
19 04服務的目的是讀取對應DTC的快照數據，從而使工程師在進行診斷時更加快速了解故障發生時的車輛狀況信息。除此之外，19服務還有其他4個常用的Subfunction，大家可以根據ISO 14229-1中的相關解釋和實例進行知識擴展。北匯信息專注于汽車電子網絡通信、診斷刷寫、邏輯功能測試開發服務，期待進一步溝通交流、共享合作的機會。參考文檔：ISO 14229-1（2020）注：文中部分圖片來源于Vector.