UDSONIP学习
1. 仿真设置
- 仿真界面连接方式：DOIP（DoIP）的诊断仪与各控制器通过以太网连接，以太网上还包含其他节点（如DHCP协议服务器、基于TRS协议的多IP实例）。
2. 多IP的诊断仪与控制器连接
- 连接方式：通过以太网实现，依赖DHCP协议服务器为节点分配IP地址。
3. 启动仿真
（1）链接建立过程的第一个阶段
- 总线数据协商：总线上各节点通过速率协商机制声明自身支持的传输速率（单位：比特每秒），完成连接基础参数同步。
- DHCP IP分配：参与通信的节点通过DHCP服务器获取唯一网络地址（IP）。
- ARP协议使用：节点获取IP后，通过ARP协议建立ARP表，记录各节点的MAC地址与IP地址的映射关系，确保数据准确路由。
（2）链接建立过程的第二个阶段
- DOIP发现：基于UDP协议的应用层报文，实现诊断仪（Tester）与ECU的多IP（DoIP）连接建立。
- 端口使用：诊断仪通过13400端口广播报文，与每个DoIP实体建立独立连接。
（3）链接建立过程的第三个阶段
- UDS协议阶段：UDS协议运行在多IP（DoIP）连接之上，基于TCP/IP协议完成诊断仪与ECU的双向诊断数据交换。
（4）诊断的应用
- 应用类型：支持会话切换、安全访问、通信控制（Communication Control）等核心诊断功能。
- 与CAN的相似性：应用层诊断服务的使用逻辑和表现与UDS on CAN高度一致，但以太网在数据传输速率上有显著提升。
（5）诊断的交互
- 交互基础：基于以太网的TCP/IP协议（网络层），需明确IP地址和端口（Port）的映射关系。
- 速率提升：以太网的比特每秒传输速率相较于CAN标准协议（最高1M），可提升几倍至几十倍，尤其在ECU固件更新（刷写）场景优势明显。
4. UDS on IP的OSI 7层模型
| OSI层级 | UDS on IP（以太网）实现 | UDS on CAN实现 | 关键标准/协议 |
|---|---|---|---|
| 应用层 | 遵循ISO 14229标准（具体为ISO 14229-5） | 遵循ISO 14229标准（具体为ISO 14229-3） | ISO 14229（统一诊断服务） |
| 会话层 | 共享ISO 14229-2标准 | 共享ISO 14229-2标准 | ISO 14229-2（会话层规范） |
| 传输层+网络层 | 采用ISO 13400-2（DoIP协议） | 采用ISO 15765-2（CAN TP协议） | ISO 13400-2/ISO 15765-2 |
| 数据链路层+物理层 | 以太网标准（如IEEE 802.3） | CAN总线标准（如ISO 11898） | IEEE 802.3/ISO 11898 |
5. AUTOSAR架构下的诊断模块
（1）DOIP的配置
① 配置工程
- 配置重点：理解ISO 13400协议（即DoIP标准）的核心逻辑。
- AUTOSAR架构：
- 应用层与UDS on CAN共享统一标准（ISO 14229），仅细节存在差异，均通过DCM模块负责诊断通信管理。
- 传输层由DoIP模块处理网络协议，通过SoAd（Socket Adaptor）和TCP/IP协议栈完成数据收发。
② 配置元素
PDU配置
- PDU类型与功能：
udp so AD to do IP：连接UDP协议下的SoAd模块与DoIP模块。udp discovery：连接SoAd模块与DoIP模块，用于DoIP实体的发现流程。TCP连接：用于DoIP模块的诊断数据传输（核心数据通道）。p dur连接：通过PDUR模块连接DoIP模块与DCM模块，实现诊断数据路由。
- PDU长度设置：
- 以太网通信通用PDU：1024字节。
- UDS UDP discovery（发现阶段）：256字节。
- 数据传输阶段PDU：1024字节。
- PDU总数：共需创建10个PDU——6个用于连接SoAd模块与DoIP模块，4个用于连接DoIP模块与DCM模块。
③ TCP/IP部分配置内容
SoAd模块配置
- 模块声明：在BSW Modules中添加DoIP模块，并声明其为SoAd模块的上层（Up Layer）。
- Socket建立：
- 包含UDP的广播Socket、DoIP的TCP通信Socket。
- 需建立2路Socket连接：1路UDP连接（发现阶段）、1路TCP连接（数据传输阶段）。
- Rules配置：需建立3条规则，第一条规则专门配置DoIP的discovery（发现）流程。
- 参考建议：可参考示例工程，结合以太网通信部分的配置逻辑进行细节调整。
二、DCM模块配置
1. 基于以太网通信
（1）Buffer配置
- CAN与以太网对比：在UDS on CAN中已配置2条收发Buffer；基于以太网的UDS需额外新增2条Buffer，且Buffer空间更大（适配以太网大数据量传输）。
（2）协议配置
- DSM链接协议：在DSL Protocol（Diagnostic Session Layer Protocol）下新建DSM（Diagnostic Session Manager）链接协议。
- UDSonIP链接：建立UDSonIP链接，遵循ISO 14229-5协议，Protocol ID需选择“UDSonIP”进行声明。
（3）子配置项
- PDU组成：包含Rx Protocol（接收PDU）和Tx Protocol（发送PDU），两者均与DoIP模块关联。
- 模块连接：与DoIP模块的通信通过PDUR模块实现，发送对象配置为“DcmToPdur”。
- 配置参考：可复用UDSonCAN的配置逻辑，重点关注以太网特有的参数（如Buffer大小、协议ID）。
（4）连接细节
- Rx通道：Rx Frame PDU直接连接至DCM模块，确保诊断请求数据正确接收。
- Tx通道：需仔细检查Tx通道的配置参数（如端口号、IP映射），避免数据发送异常。
三、PDU模块配置
1. PDU模块的BSW modules配置
（1）模块进入与注意事项
- 进入方式：在ECU Navigator中进入PDUR模块配置界面。
- 注意事项：需重点关注PDUR模块在BSW Modules中的层级关系，确保与上层DCM、下层DoIP模块的路由逻辑连贯。
（2）多IP（DoIP）模块的新增
- 操作步骤：在PDUR模块的BSW Modules配置中，新增DoIP模块，作为PDUR的下层数据接收/发送节点。
（3）路由表的创建
- 创建位置：在PDUR模块的“routing tables”（路由表）目录下创建路由规则。
- 路由表功能与数量：
- 功能：建立DoIP模块与DCM模块之间的双向数据路由（1条接收路由、1条发送路由）。
- 数量：共需创建2个路由表，分别对应“DoIP→DCM”（接收）和“DCM→DoIP”（发送）。
- 完成标志：完成路由表及关联元素的建立后，PDUR模块的基础路由框架搭建完成。
四、DOIP模块配置
1. DOIP General配置
| 配置项 | 建议配置值 | 说明与依据 |
|---|---|---|
| Alive check响应超时 | 0.5秒 | 可根据诊断协议标准调整，默认值符合多数场景需求 |
| Development error检测 | True（开启） | 便于开发阶段定位配置或通信错误 |
| DHCP选项使用 | 按需开启 | 参考TC VIP协议书：TC397工程开启，TC12工程未使用 |
| 实体状态表示（MA xb max byte field use） | 开启 | 用1字节表示DoIP实体状态，符合协议精简性要求 |
| GID无效模式 | 255 | 默认无效值，遵循DoIP协议规范 |
| 非活动计时器 | 300秒（较长值） | 避免短时间无通信导致连接误断开 |
| 主机名最大长度 | 125 | 满足多数诊断仪上位机名长度需求 |
| 最大请求字节数 | 1024字节 | 与ECUC配置的PDU长度保持一致，避免数据截断 |
| 最大测试连接数 | 10 | 支持多诊断仪同时连接（按需调整） |
| UDP连接限制（单消息） | 1 | 控制单条UDP消息的连接数，保证通信稳定性 |
| 节点类型 | DOIP node | 作为被诊断实体（ECU侧），需选择此类型 |
| 车辆通告间隔 | 0.5秒 | 符合DoIP协议标准的通告频率 |
| 最大通告重复次数 | 3次 | 确保诊断仪能稳定接收车辆通告消息 |
| 版本信息API | 按需开启 | 便于追踪DoIP模块版本，调试阶段建议开启 |
| Wing ID主控 | True，模式255 | 开启主控模式，模式值遵循默认无效配置 |
- 配置依据：严格参照诊断执行标准（如ISO 13400）或OEM提供的开发规范。
- 调试建议：初步配置完成后，可根据实际通信测试结果（如连接稳定性、数据传输速率）微调参数。
2. DOIP config said配置
（1）基础配置项
- Power mode回调：如需通过Power mode触发DoIP状态切换，需填入对应的回调函数；无需求时可留空。
- RB general配置：
Further action by independent function：设为True（开启）。- 建议开启全部3个功能选项，确保DoIP模块的功能完整性。
（2）连接配置
目标地址定义
- 需根据诊断环境需求准确填写
Target address（目标地址），注意区分“DoIP地址”与“TCP/IP网络地址”的概念差异（DoIP地址为诊断层标识，TCP/IP地址为网络层标识）。
TCP连接引用
- 需正确引用ECUC中定义的PDU，核心配置项为“发送PDU”和“接收PDU”的引用，确保数据能在DoIP与TCP/IP栈间正常流转。
UDP连接特点
- 连接数量：需建立2路UDP连接——1路用于discovery（发现）阶段，1路用于test equipment（诊断仪）交互阶段。
- 配置方式：与TCP连接配置逻辑一致，需分别引用对应的RX PDU和TX PDU。
- 协议选择原因：
- 发现阶段用UDP：协议简单、广播效率高，适合快速定位DoIP实体。
- 数据传输用TCP：提供可靠传输（重传、校验），避免诊断数据丢失；TCP连接建立过程较复杂，不适合发现阶段。
（3）路由激活配置
- 硬线信号激活：需配置1条
routing activation（路由激活）规则，用于激活诊断仪与ECU的DoIP连接。 - 编号规则：用“0”表示第一条路由激活标识，后续新增路由按顺序递增编号。
（4）诊断仪信息配置
- 基本参数：
- 诊断仪字数：设为1（单诊断仪场景）。
Test source address（测试源地址）：设为2（DoIP协议定义的标准概念地址）。
- 激活关联：需声明诊断仪使用的具体
routing activation编号（如第一条路由对应编号0），确保诊断仪请求能正确触发路由。
五、知识小结
| 知识点 | 核心内容 | 技术对比/易混淆点 | 关键参数/标准 |
|---|---|---|---|
| UDS协议实现方式 | UDS可在CAN总线和以太网上实现，应用层逻辑统一，传输层协议不同 | CAN总线（低带宽） vs 以太网（高带宽） | CAN：ISO 15765-2；以太网：ISO 13400-2 |
| DoIP协议栈架构 | 应用层统一ISO 14229，传输层用DoIP（以太网）/CAN TP（CAN），会话层共享ISO 14229-2 | UDSonCAN（ISO 14229-3） vs UDSonIP（ISO 14229-5） | ISO 14229-2（会话层） |
| 以太网诊断优势 | 传输速率显著提升，支持大数据量传输（如固件刷写） | 1000Mbps（以太网） vs 1M（CAN） | 刷写速度提升10-100倍 |
| DoIP连接建立流程 | 三阶段：DHCP分配IP→UDP发现→TCP数据传输 | UDP（发现，快） vs TCP（传输，可靠） | DHCP/ARP/UDP/TCP协议 |
| AUTOSAR架构实现 | DoIP模块为传输层核心，DCM模块统一管理应用层，需配置10个PDU实现链路 | DCM模块复用（CAN/以太网） vs 传输层模块差异 | 10个PDU（6个SoAd-DoIP，4个DoIP-DCM） |
| DoIP核心配置项 | General配置含Alive超时、最大连接数、PDU长度等，需与ECUC配置一致 | 单字节状态表示 vs 多字节状态表示 | 最大请求字节数：1024；最大连接数：10 |
| Socket配置要求 | 需建立6条通信链路，区分UDP发现通道与TCP数据通道 | UDP通道（256B） vs TCP通道（1024B） | 3条Rules配置（含1条发现规则） |
| 诊断会话管理 | DCM模块新增UDSonIP协议栈配置，Protocol ID需选择ISO 14229-5 | CAN Buffer（小） vs 以太网Buffer（大） | 新增2条以太网Buffer |
| 车辆通信拓扑 | 包含DHCP Server、TRDP节点，通过ARP协议建立MAC-IP映射 | 以太网多节点 vs CAN总线节点 | ARP表（MAC-IP映射） |