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內(nèi)容簡介

　　本書結(jié)合汽車電控系統(tǒng)軟件中的BootLoader程序和上位機(jī)及腳本介紹UDS的使用場景，并深入講解其功能，分為基礎(chǔ)篇、核心篇、提升篇三部分。主要內(nèi)容包括新能源汽車電控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識、基于CAN/LIN總線的通信協(xié)議、UDS協(xié)議棧架構(gòu)、基于UDS的BootLoader、通過腳本實現(xiàn)UDS客戶端通信、UDS測試等內(nèi)容。本書首先介紹新能源汽車電控系統(tǒng)基礎(chǔ)、常用總線通信協(xié)議和UDS基礎(chǔ)知識，讓讀者站在電控系統(tǒng)的角度了解UDS等協(xié)議棧的作用和診斷的相關(guān)知識，然后根據(jù)ISO 15765和ISO 14229標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容從使用者的角度對標(biāo)準(zhǔn)的實現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的解釋，最后在診斷協(xié)議的基礎(chǔ)上以BootLoader程序和上位機(jī)及腳本的實現(xiàn)講解其在客戶端和服務(wù)器端的應(yīng)用及其測試環(huán)境。本書適合具有一定車載嵌入式軟件開發(fā)和測試基礎(chǔ)知識的讀者，也可作為普通高等院校汽車相關(guān)專業(yè)的本科生或研究生學(xué)習(xí)汽車嵌入式軟件開發(fā)的參考書，亦可供汽車電子行業(yè)軟件工程師、總線網(wǎng)絡(luò)開發(fā)工程師和總線測試工程師學(xué)習(xí)和參考。

作者簡介

　　向滿：汽車電子軟件開發(fā)專家。長期從事新能源汽車車整車控制器VCU，車身電子ECU，電子油泵等電控系統(tǒng)軟件開發(fā)。先后就職于深圳航盛電子、德昌電機(jī)、長城汽車等汽車電子領(lǐng)域知名企業(yè)。童維勇：高級工程師，“中國自動化學(xué)會2022杰出自動化工程師獎”獲得者。深圳市軟件行業(yè)協(xié)會和深圳自動化學(xué)會專委會專家。長期從事嵌入式軟件開發(fā)和研發(fā)管理工作，曾成功主導(dǎo)開發(fā)了多款新能源汽車電控產(chǎn)品。

圖書目錄

前言
基礎(chǔ)篇
第1章　汽車電控系統(tǒng) 2
1.1　汽車電控系統(tǒng)介紹 2
1.1.1　電控系統(tǒng)架構(gòu) 2
1.1.2　工作原理 3
1.1.3　分類 5
1.1.4　發(fā)展情況 5
1.2　汽車電控系統(tǒng)開發(fā) 8
1.2.1　軟件開發(fā) 10
1.2.2　硬件開發(fā) 10
1.3　AUTOSAR和功能安全 10
1.3.1　AUTOSAR架構(gòu)介紹 10
1.3.2　功能安全概念介紹 11
第2章　車載總線通信介紹 13
2.1　CAN總線和LIN總線通信基礎(chǔ) 13
2.1.1　CAN總線基礎(chǔ) 14
2.1.2　LIN總線基礎(chǔ) 18
2.2　常用車載通信協(xié)議 24
2.2.1　OSEK網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 24
2.2.2　CCP和XCP協(xié)議 26
2.2.3　J1939協(xié)議 28
2.2.4　UDS協(xié)議 29
2.3　其他總線通信技術(shù) 29
2.3.1　CANFD 29
2.3.2　車載以太網(wǎng) 30
第3章　診斷協(xié)議及其參考標(biāo)準(zhǔn) 32
3.1　OBD協(xié)議 32
3.1.1　OBD協(xié)議介紹 32
3.1.2　OBD協(xié)議參考標(biāo)準(zhǔn) 38
3.2　UDS協(xié)議 39
3.2.1　UDS協(xié)議介紹 39
3.2.2　UDS協(xié)議參考標(biāo)準(zhǔn) 39
3.3　UDS協(xié)議與OBD協(xié)議的區(qū)別 40
核心篇
第4章　UDS協(xié)議棧架構(gòu) 42
4.1　UDS協(xié)議軟件架構(gòu) 42
4.1.1　CAN驅(qū)動層 44
4.1.2　TP層 45
4.1.3　診斷應(yīng)用層 45
4.2　UDS數(shù)據(jù)流分析 46
4.3　如何實現(xiàn)UDS 48
第5章　CAN驅(qū)動層及其實現(xiàn) 49
5.1　S32K系列微控制器介紹 49
5.2　CAN驅(qū)動層提供的功能 51
5.3　S32K144的CAN驅(qū)動配置 51
第6章　TP層及其實現(xiàn) 60
6.1　TP層的作用 60
6.2　TP層協(xié)議 61
6.2.1　TP層協(xié)議概述 61
6.2.2　TP層相關(guān)術(shù)語定義 62
6.2.3　TP層總覽及其服務(wù)概述 63
6.2.4　網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議 71
6.3　TP層協(xié)議實現(xiàn) 83
6.3.1　單幀 83
6.3.2　首幀 87
6.3.3　流控幀 90
6.3.4　連續(xù)幀 95
6.3.5　TP層參數(shù) 101
6.4　通信報文解析 102
6.4.1　單包報文傳輸 103
6.4.2　多包報文傳輸 103
第7章　診斷應(yīng)用層及其實現(xiàn) 105
7.1　診斷應(yīng)用層的作用 106
7.2　尋址概念 107
7.2.1　物理尋址 107
7.2.2　功能尋址 107
7.3　UDS請求與響應(yīng) 108
7.3.1　UDS請求 108
7.3.2　UDS響應(yīng) 110
7.4　UDS會話模式和安全訪問 122
7.5　DTC信息 125
7.5.1　DTC格式 125
7.5.2　DTC相關(guān)的術(shù)語 125
7.5.3　DTC狀態(tài)位定義和DTC狀態(tài)掩碼 126
7.5.4　DTC故障檢測 133
7.5.5　DTC老化機(jī)制 135
7.5.6　DTC信息存儲 136
7.6　常用診斷服務(wù)列表 139
7.6.1　BootLoader程序常用服務(wù) 140
7.6.2　應(yīng)用程序常用服務(wù) 140
7.7　診斷應(yīng)用層服務(wù)解析 140
7.7.1　10服務(wù)—診斷會話控制 141
7.7.2　11服務(wù)—電控單元復(fù)位 143
7.7.3　27服務(wù)—安全訪問 145
7.7.4　28服務(wù)—通信控制 147
7.7.5　3E服務(wù)—測試設(shè)備在線 149
7.7.6　85服務(wù)—控制DTC設(shè)置 150
7.7.7　22服務(wù)—根據(jù)DID讀數(shù)據(jù) 151
7.7.8　23服務(wù)—通過地址讀內(nèi)存 153
7.7.9　2E服務(wù)—通過DID寫數(shù)據(jù) 155
7.7.10　3D服務(wù)—通過地址寫內(nèi)存 156
7.7.11　14服務(wù)—清除診斷信息 157
7.7.12　19服務(wù)—讀取DTC信息 158
7.7.13　2F服務(wù)—輸入輸出控制 163
7.7.14　31服務(wù)—例程控制 165
7.7.15　34服務(wù)—請求下載 167
7.7.16　36服務(wù)—傳輸數(shù)據(jù) 169
7.7.17　37服務(wù)—請求退出傳輸 170
7.8　診斷應(yīng)用層定時參數(shù)分析 171
7.8.1　定時參數(shù)分析 171
7.8.2　定時參數(shù)處理 172
7.9　診斷報文分析 173
提升篇
第8章　基于UDS的BootLoader 178
8.1　BootLoader介紹 178
8.2　BootLoader機(jī)制介紹 179
8.3　BootLoader的一般要求 181
8.3.1　通信要求 181
8.3.2　安全要求 181
8.4　BootLoader詳細(xì)流程 182
8.4.1　Pre-Programming 階段 182
8.4.2　Programming階段 183
8.4.3　Post-Programming階段 184
8.5　BootLoader軟件架構(gòu)與實現(xiàn) 185
8.5.1　最小系統(tǒng)和基本模塊 185
8.5.2　內(nèi)存分配 186
8.5.3　中斷向量表的重映射 187
8.5.4　閃存驅(qū)動 187
8.5.5　程序跳轉(zhuǎn) 187
8.6　電控單元OTA介紹 188
第9章　通過腳本實現(xiàn)UDS客戶端通信 190
9.1　上位機(jī)和腳本編程語言 190
9.2　基于Python語言的UDS腳本 190
9.2.1　PeakCAN介紹 191
9.2.2　PeakCAN二次開發(fā)介紹 191
9.2.3　基于Python語言實現(xiàn)UDS通信 192
9.3　通過腳本實現(xiàn)上位機(jī)Flash BootLoader 203
第10章　UDS測試 204
10.1 　Vector系統(tǒng)介紹 204
10.2 　基于Vector工具鏈的測試系統(tǒng)介紹 204
10.3 　UDS測試操作指導(dǎo) 205
參考文獻(xiàn) 213