【ISO 14229-1:2023 UDS诊断（会话控制0x10服务）测试用例CAPL代码全解析④】

ISO 14229-1:2023 UDS诊断【会话控制0x10服务】_TestCase04

作者：车端域控测试工程师
更新日期：2025年02月15日
关键词：UDS诊断、0x10服务、诊断会话控制、ECU测试、ISO 14229-1:2023

TC10-004测试用例

用例ID	测试场景	验证要点	参考条款	预期结果
TC10-004	非法子功能码检测	发送0x10 0x04（无效子功能）	§7.3.2	返回NRC=0x12（子功能不支持）

/*-------------------------------------------------------------------
  测试用例 TC10-004：非法子功能码检测 
  标准依据：ISO 14229-1 §7.3.2 
  验证目标：发送无效子功能码时返回NRC=0x12 
  预期响应：7F 10 12（subFunctionNotSupported）
-------------------------------------------------------------------*/
variables {
  message 0x7E0 DiagReq = {dlc=8};  // 诊断请求报文 
  message 0x7E8 DiagRes;           // 诊断响应报文 
  msTimer responseTimer;           // 响应计时器 
  byte currentSession;             // 当前会话状态 
}
 
testcase TC10_004_InvalidSubfunction() 
{
  //==================== 预置条件设置 ====================
  sysSetVariable("Diag::Session", 0x01);  // 强制默认会话 
  currentSession = 0x01;
  DiagReq.dlc = 2;                 // 初始化DLC 
  
  //==================== 测试步骤执行 ====================
  // 步骤1：发送非法子功能请求 
  DiagReq.byte(0) = 0x10;          // 诊断会话控制服务 
  DiagReq.byte(1) = 0x04;          // 无效子功能码（0x04）
  output(DiagReq);                 // 发送请求 
  
  //==================== 响应验证 ====================
  testWaitForMessage(0x7E8, 1500); // 1.5秒响应超时 
  
  // 情况1：通信超时 
  if(TestGetLastError() == teTimeout) {
    testStepFail("错误：ECU未在1.5秒内响应");
    return;
  }
  
  // 情况2：否定响应验证 
  if(DiagRes.byte(0) == 0x7F) {
    // 三级响应校验 
    if(DiagRes.byte(1) != 0x10) {  // 服务ID校验 
      testStepFail("服务ID不匹配，收到0x%02X", DiagRes.byte(1));
      return;
    }
    
    if(DiagRes.byte(2) == 0x12) {  // NRC校验 
      testStepPass("收到预期NRC 0x12");
      write("子功能校验机制生效");
    } else {
      testStepFail("错误NRC代码：0x%02X", DiagRes.byte(2));
    }
  }
  // 情况3：意外肯定响应 
  else if(DiagRes.byte(0) == 0x50) {
    testStepFail("协议漏洞！收到正响应");
    sysSetVariable("Diag::Session", 0x01); // 强制恢复默认会话 
  }
  // 情况4：无效响应格式 
  else {
    testStepFail("收到未知响应：0x%02X %02X %02X", 
                DiagRes.byte(0), DiagRes.byte(1), DiagRes.byte(2));
  }
 
  //==================== 后置清理 ====================
  // 发送有效请求恢复会话 
  DiagReq.byte(1) = 0x01;          // 有效子功能码 
  output(DiagReq);
  testWaitForMessage(0x7E8, 1000); // 等待会话确认 
}
 
/*------------------------- 执行日志示例 ------------------------- 
[2025-02-15 11:16:32] TC10-004 测试启动 
[2025-02-15 11:16:32] 当前会话状态：0x01 
[2025-02-15 11:16:32] 发送请求: 10 04 @ 7E0 
[2025-02-15 11:16:32] 收到响应: 7F 10 12 @ 7E8 
[2025-02-15 11:16:32] 测试通过：子功能校验生效 
[2025-02-15 11:16:33] 恢复默认会话成功 
----------------------------------------------------------------*/

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代码执行流程图

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关键实现说明

1. 三级响应验证体系

if(DiagRes.byte(0) == 0x7F 
   && DiagRes.byte(1) == 0x10 
   && DiagRes.byte(2) == 0x12) {
  // 完整匹配否定响应 
}

2. 动态DLC适配机制

DiagReq.dlc = (this.msgChannel == CAN_CHANNEL_HSCAN) ? 3 : 2; // 根据总线类型调整 

3. 会话状态追踪器

on sysvar Diag::Session {
  currentSession = @this;
  write("会话状态变更记录：0x%02X @ %dms", currentSession, timeNow());
}

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测试场景矩阵

测试用例	请求报文	预期响应	通过标准
有效子功能(0x01)	10 01	50 01	不在此用例范围
无效子功能(0x04)	10 04	7F 10 12	当前用例验证目标
边界值测试(0x00)	10 00	7F 10 12	需额外测试用例覆盖
超范围值测试(0xFF)	10 FF	7F 10 12	需额外测试用例覆盖

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增强型诊断功能

1. 自动重试机制

// 添加重试逻辑（最多3次）
for(int i=1; i<=3; i++) {
  output(DiagReq);
  if(testWaitForMessage(0x7E8, 1000)) break;
  write("第%d次重试...", i);
}

2. 总线干扰测试

// 注入干扰报文 
message 0x555 Disturbance = {0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xDD};
output(Disturbance);  // 发送干扰帧 

3. 时序精确测量

// 精确记录响应时间 
dword requestTime = timeNow();
testWaitForMessage(0x7E8, 1500);
dword responseTime = timeNow() - requestTime;
write("响应延迟：%dms", responseTime);

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操作注意事项：

1. 测试前确认ECU诊断数据库已加载最新版本
2. 使用CANoe的Trace窗口过滤7E0和7E8报文
3. 建议执行以下扩展测试：
   • 连续发送10次非法请求测试稳定性
   • 在不同总线负载条件下(20%, 50%, 80%)重复测试
   • 组合测试：先发送有效请求再发送无效请求

将代码集成到CANoe Test Module时需注意：

1. 在PreTest中执行环境检查：

   if(sysGetVariable("Diag::Session") != 0x01) {
     testReportWarning("预检查失败：ECU未处于默认会话");
   }
   

2. 建议配合使用testReportPicture记录关键测试步骤
3. 完整测试需要包含至少10次边界值测试循环