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UDS 协议中 0x31 服务（Routine Control）详解及应用
一、0x31 服务概述
作用：0x31 服务（Routine Control，例程控制）用于在 ECU 上执行特定的诊断例程，包括但不限于内存擦除、传感器校准、系统测试等操作，是实现 ECU 深度诊断和维护功能的重要手段。
使用场景：通常在 ECU 处于编程会话（0x02）或扩展诊断会话（0x03），且已通过安全访问（0x27）解锁对应权限后执行。例如，在固件升级前需用此服务擦除目标内存区域，或在维修时对传感器进行校准操作。
二、请求报文格式（Tester → ECU）
| 参数 | 字节长度 | 含义 | 示例值 |
|---|---|---|---|
| SID | 1 Byte | 服务标识符，固定为 0x31 | 0x31 |
| Sub-Function | 1 Byte | 子功能代码，定义具体执行的例程类型，如 0x01（启动例程）、0x02（停止例程）、0x03（请求例程结果） | 0x01 |
| RoutineIdentifier | 2 Bytes | 例程序号，唯一标识需执行的例程（不同 ECU 对例程编号定义不同，需参考具体车型文档） | 0x0010 |
| ParameterRecord | 可变长度 | 传递给例程的参数（如擦除地址范围、校准系数等），长度由例程需求决定 | 0x08000000 0x00010000（擦除地址 0x08000000，长度 64KB） |
示例报文：
31 01 00 10 08 00 00 00 00 01 00 00
含义：在编程会话中，请求启动编号为 0x0010 的例程，目标是擦除从地址 0x08000000 开始、长度为 64KB 的内存区域。
三、响应报文格式（ECU → Tester）
1. 肯定响应（0x71）
| 参数 | 字节长度 | 含义 | 示例值 |
|---|---|---|---|
| SID+0x40 | 1 Byte | 响应标识符，固定为 0x71（0x31 + 0x40） | 0x71 |
| Sub-Function | 1 Byte | 确认执行的子功能代码，与请求报文中的子功能一致 | 0x01 |
| RoutineIdentifier | 2 Bytes | 确认执行的例程序号 | 0x0010 |
| RoutineResult | 可变长度 | 例程执行结果数据（如校准后参数、擦除状态标志），长度由例程定义 | 0x00（擦除成功） |
示例响应：
71 01 00 10 00
含义：ECU 确认已成功启动编号为 0x0010 的例程，内存擦除操作执行成功。
2. 否定响应（0x7F）
常见否定响应码（NRC）：
-
0x12：子功能不支持（如请求的子功能或例程在当前 ECU 中不存在）；
-
0x22：条件不满足（如未处于正确的诊断会话，或未通过安全访问）；
-
0x31：参数无效（传入的参数超出例程允许范围，如错误的内存地址）；
-
0x33：安全访问未解锁（执行敏感例程前未完成权限验证）；
-
0x72：故障处于活动状态（执行例程时检测到其他故障，导致操作中断）。
四、通信流程与关键机制
例程执行流程
-
启动例程（Sub-Function 0x01）：诊断设备发送包含例程序号和参数的请求，ECU 验证权限和参数后执行例程，并返回肯定响应；
-
停止例程（Sub-Function 0x02）：在例程运行过程中，诊断设备可随时发送停止请求，强制中断例程；
-
请求结果（Sub-Function 0x03）：例程执行完成或停止后，诊断设备通过此子功能获取执行结果数据（如校验值、状态标志）。
安全与权限控制
-
敏感例程（如内存擦除、ECU 复位）必须在高安全等级（如 Level 3）解锁后执行；
-
ECU 通过 NRC 返回错误码，拒绝未授权或参数错误的请求。
超时与重试机制
-
诊断设备需设置合理的超时时间（如 P2Timeout），避免因网络延迟导致例程执行失败；
-
若请求超时或收到否定响应，可根据 NRC 判断原因后重新发起请求。
五、实际应用案例
场景：ECU 固件升级前的内存擦除
-
请求启动擦除例程：
报文：报文：
31 01 00 01 08 00 00 00 00 01 00 00含义：启动编号为 0x0001 的擦除例程，擦除地址 0x08000000 开始的 64KB 区域；
-
ECU 响应：
肯定响应：肯定响应：
71 01 00 01 00（擦除成功）； -
确认结果：
发送子功能 0x03 请求：发送子功能 0x03 请求：
31 03 00 01，ECU 返回详细擦除状态数据，验证内存是否已清空。
场景：传感器校准
-
请求启动校准例程：
报文：报文：
31 01 00 05 01 02（假设 0x0005 为例程号，0x01 02 为校准参数）； -
ECU 执行校准：
完成后返回肯定响应，并包含校准后参数；完成后返回肯定响应，并包含校准后参数；
-
保存校准结果：
诊断设备通过其他服务（如 2E 服务）将新参数写入 ECU 非易失性存储。诊断设备通过其他服务（如 2E 服务）将新参数写入 ECU 非易失性存储。
六、配置注意事项
例程定义与兼容性
-
不同车型或 ECU 对例程序号（RoutineIdentifier）和参数格式的定义差异大，需严格参照 OEM 文档；
-
确保诊断设备支持目标 ECU 的所有例程子功能。
安全与权限管理
-
执行敏感例程前，必须通过 0x27 服务完成对应安全等级的解锁；
-
建议在执行例程前后检查 ECU 故障状态，避免因潜在故障导致操作失败。
数据一致性校验
-
部分例程（如擦除、写入）需配合其他服务（如 34、36、37 服务）使用，确保数据完整性；
-
对例程执行结果进行校验（如对比预期值与返回结果），防止错误操作。
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