《道路车辆 基于K线的诊断通信 第2部分：数据链路层gbt 41590.2-2022》详细解读

《道路车辆基于K线的诊断通信第2部分：数据链路层gb/t41590.2-2022》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义、符号和缩略语3.1术语和定义3.2符号和缩略语4约定contents目录5文档概览6物理总线拓扑7数据链路层概览7.1总则7.2数据链路层服务的格式描述7.3由数据链路层提供给上层的服务7.4DoK-Line数据链路层服务原语规范contents目录7.5服务数据单元规范8协议初始化8.1总则8.25-BAUD_INIT的定时参数8.3协议确定contents目录8.4协议专用关键字节9报文定义9.1报文结构9.2报头9.3协议数据单元(PDU)9.4校验和字节(CS)contents目录10协议定时需求10.1通用定时测量需求10.2协议定时参数定义10.3字节间报文时序10.4T-Data接口的数据链路层时序11通信服务11.1开启通信服务contents目录11.2终止通信服务11.3访问定时参数服务11.4发送数据服务12数据冲突13错误处理contents目录13.1物理/功能寻址5波特率(5-BAUD)初始化中的错误处理13.2物理/功能寻址快速初始化(FAST_INIT)中的错误处理13.3物理/功能寻址初始化后的错误处理附录A(规范性)服务端和客户端5波特率初始化(5-BAUD_INIT)地址contents目录A.1物理地址A.2功能地址附录B(资料性)推荐的服务端和客户端地址附录C(资料性)初始化序列的协议比较参考文献011范围适用于道路机动车辆中基于K线的诊断通信，包括乘用车、商用车等各类车型。涵盖通信协议、物理层接口、数据帧格式、传输速率等关键要素。本部分规定了基于K线的诊断通信数据链路层的要求和试验方法。标准涵盖内容010203本标准不涉及诊断通信应用层的具体内容和要求。不包含其他通信协议（如CAN、LIN等）的诊断通信规定。不涉及车辆外部诊断设备与系统之间的通信接口和协议。不包含内容适用于新生产的车辆以及在用车辆的改装和升级。适用范围说明对于进口车辆，若其诊断通信系统符合本标准规定，则同样适用。旨在确保道路机动车辆诊断通信的统一性、兼容性和可靠性，提高车辆维修效率和故障诊断准确性。022规范性引用文件国家标准GB/TXXXX.1-XXXX道路车辆基于K线的诊断通信第1部分：物理层和数据链路层（规定了基于K线的诊断通信的物理层和数据链路层的要求和测试方法）GBXXXX-XXXX机动车运行安全技术条件（涉及机动车安全技术的各项要求和测试方法，为道路机动车辆的安全运行提供了技术保障）行业标准QC/TXXXX-XXXX汽车故障诊断仪通用技术条件（规定了汽车故障诊断仪的技术要求和测试方法，确保诊断仪的准确性和可靠性）QC/TXXXX-XXXX车辆识别代号（VIN）管理规则（规定了车辆识别代号的编码规则和管理要求，为车辆的身份识别和信息管理提供了依据）注：以上列举的引用文件仅为示例，实际标准中引用的文件可能有所不同。在解读和应用本标准时，应关注标准中实际引用的文件及其版本。ISOXXXX:XXXX道路车辆-车辆与外部设备之间的诊断通信（规定了道路车辆与外部设备之间进行诊断通信的接口和协议要求）SAEJXXXX诊断通信标准（由美国汽车工程师学会制定，规定了车辆诊断通信的相关标准和要求，被广泛应用于全球汽车行业）国际标准010203033术语和定义、符号和缩略语道路机动车辆在车辆中，各个电子控制单元（ECU）之间，或者外部诊断设备与车辆ECU之间进行的数据交换，主要用于故障检测、配置、信息获取等。诊断通信数据链路层在OSI七层网络模型中，数据链路层位于物理层和网络层之间，负责将数据从一个节点可靠地传输到相邻节点。指在道路上行驶的，至少有两个车轮，且最大设计车速超过每小时6公里的各类机动车及其挂车。这是本标准中主要的研究和规定对象。术语和定义ECUElectronicControlUnit，电子控制单元，是车辆中负责控制各个系统的主要组件。K线一种用于车辆诊断通信的串行数据线，是ISO9141和ISO14230标准中定义的一种通信协议。OSIOpenSystemsInterconnection，开放式系统互联，是计算机网络体系结构的一个模型，分为七层。CANControllerAreaNetwork，控制器局域网，是汽车中常用的一种通信协议。LINLocalInterconnectNetwork，局域互联网络，是一种低成本的串行通讯网络，用于实现汽车中的分布式电子系统控制。符号和缩略语0102030405043.1术语和定义3.1.1道路机动车辆定义道路机动车辆是指在道路上行驶的，至少有两个车轮，且最大设计车速超过每小时6公里的各类机动车及其挂车。分类根据用途和结构特征，道路机动车辆可分为乘用车、商用车、摩托车及轻便摩托车、拖拉机运输机组、轮式专用机械车和挂车等多个种类。特点道路机动车辆具有行驶速度快、载人或载货能力强等特点，是现代社会中不可或缺的交通工具。应用基于K线的诊断通信在车辆故障排查、性能优化以及软件更新等方面发挥着重要作用，提高了车辆的维护效率和行驶安全性。定义基于K线的诊断通信是一种在汽车内部使用的通信协议，用于实现车载控制单元之间的数据交换和诊断功能。特点K线通信具有低成本、简单可靠等优点，在汽车行业中得到广泛应用。通过K线，可以实现多种车载控制单元之间的数据共享和故障诊断。3.1.2基于K线的诊断通信定义数据链路层是计算机网络体系结构中的一层，负责将数据从一个节点可靠地传输到相邻节点。在基于K线的诊断通信中，数据链路层负责数据的可靠传输和错误控制。功能数据链路层的主要功能包括帧同步、差错控制、流量控制等，确保数据在传输过程中的准确性和完整性。重要性在车载网络中，数据链路层的稳定性和可靠性对于保障车辆的正常运行和行驶安全至关重要。因此，在设计和实现基于K线的诊断通信系统时，需要充分考虑数据链路层的性能和安全性。3.1.3数据链路层053.2符号和缩略语CANControllerAreaNetwork，控制器局域网络，一种车载网络系统。DLCDataLengthCode，数据长度代码，表示数据帧中数据段的长度。ECUElectronicControlUnit，电子控制单元，车辆中用于控制特定系统或功能的电子设备。IDIdentifier，标识符，用于唯一标识CAN网络上的消息。符号缩略语ACKAcknowledgement，应答信号，在CAN通信中用于确认消息已成功接收。BTRBitTimingRegister，位定时寄存器，用于配置CAN控制器的通信速率和采样点位置等参数。CRCCyclicRedundancyCheck，循环冗余校验，一种用于检测数据传输或存储错误的技术。SOFStartOfFrame，帧起始，CAN消息的开始部分，用于同步网络上的节点。064约定术语和定义指在道路上行驶的，至少有两个车轮，且最大设计车速超过每小时6公里的各类机动车及其挂车。道路机动车辆一种用于车辆诊断通信的串行数据通信线路。K线在车辆中，用于传输与车辆状态和故障诊断相关信息的过程。诊断通信EngineControlUnit，发动机控制单元。ECUControllerAreaNetwork，控制器局域网。CANKeywordProtocol2000，一种基于K线的诊断通信协议。KWP2000缩写和符号010203数据表示和单位010203数据以字节为单位进行传输，每个字节包含8位。时间单位采用毫秒（ms）或秒（s）。速率单位采用比特率（bps），表示每秒传输的比特数。约定事项对于特定车型或系统，制造商可提供额外的诊断通信协议和规范，需遵循相应规定进行通信。在进行诊断通信时，应确保通信的稳定性和可靠性，避免数据丢失或损坏。本标准中未明确说明的事项，应遵循相关国际标准和行业标准。010203075文档概览旨在确保道路机动车辆在进行诊断通信时的兼容性、稳定性和安全性。响应了汽车行业对于标准化诊断通信接口的需求。提供了基于K线的诊断通信中数据链路层的技术要求和测试方法。5.1文档目的和背景介绍了数据链路层的基本概念、功能以及通信协议。5.2文档主要内容和章节安排规定了基于K线的物理层、数据链路层和应用层之间的接口要求。提供了数据帧格式、通信速率、错误处理等关键参数的详细说明。5.3与其他相关标准的关系与ISO9141、ISO14230等国际标准保持兼容和一致性。01借鉴和引用了其他相关国内外先进标准的技术内容和测试方法。02为我国汽车行业在诊断通信领域提供了统一的技术规范。03适用于采用基于K线的诊断通信的道路机动车辆。要求车辆制造商按照本标准进行设计和生产，确保产品的合规性和互操作性。鼓励相关企业和机构采用本标准进行技术开发和产品测试，推动行业技术进步。5.4适用范围和实施要求010203086物理总线拓扑线性总线所有设备都连接在同一条通信线路上，构成一条直线型的网络结构。星型总线所有设备都连接到一个中央节点上，形成放射状的网络结构。环形总线所有设备连接成一个封闭的环形网络结构，信息在环中单向或双向流动。030201总线拓扑结构概述010203在道路车辆基于K线的诊断通信系统中，通常采用线性总线拓扑结构。这种结构简单易行，成本较低，且易于扩展和维护。由于K线通信速率相对较低，因此线性总线拓扑结构能够满足其通信需求。道路车辆K线诊断通信中的总线拓扑应能够适应不同车型和配置的需求，方便扩展和升级。灵活性在满足性能需求的前提下，应尽可能降低成本，提高性价比。经济性物理总线拓扑应具有高可靠性，确保数据传输的稳定性和准确性。可靠性物理总线拓扑的设计要求定期检查对物理总线进行定期检查，确保其连接良好且无损坏。维护保养定期对物理总线进行清洁和保养，延长其使用寿命。故障诊断当出现故障时，可通过专业的诊断工具对物理总线进行检测和排查。物理总线拓扑的维护与故障排查097数据链路层概览定义与位置数据链路层是OSI参考模型中的第二层，位于物理层之上，网络层之下。核心功能在物理层提供的比特流传输服务基础上，提供更为复杂和高级的服务，确保数据可靠地从源节点传输到目标节点。数据链路层的基本概念帧同步将从网络层接收的数据分割并封装成帧，实现帧同步，以便接收方能够准确识别帧的开始和结束。流量控制控制数据传输速率，防止数据丢失或网络拥塞。差错控制通过循环冗余校验（CRC）或其他校验方式检测数据帧在传输过程中是否出错。可靠数据传输数据链路层负责将物理层传来的数据可靠地传输到相邻节点的目标网络层。数据链路层的主要任务协议支持支持ISO14230-1和ISO15031-5中建立的诊断服务，但不仅限于与它们一起使用。通信需求兼容性与车内网络的大多数其他通信需求兼容，满足多种通信场景。数据封装与解封装将从网络层接收的数据报文添加必要的控制信息封装成帧进行传输，并在接收端将接收到的帧解封装还原为数据报文。020301数据链路层在K线诊断通信中的作用兼容性通过遵循该标准，不同的车辆和诊断设备可以更好地实现兼容性和互操作性。提高质量与安全性标准的实施有助于提高车辆诊断通信的质量和安全性，减少故障和误解的可能性。标准化该标准规定了数据链路层的服务，使得基于K线的诊断通信更加规范化和标准化。GB/T41590.2-2022标准的意义107.1总则7.1.1适用范围本标准规定了基于K线的诊断通信数据链路层的要求和测试方法。01适用于道路机动车辆中基于K线的ECU（电子控制单元）之间的诊断通信。02涵盖通信速率、帧结构、错误处理等方面的规定。03K线一种用于汽车内部ECU之间通信的线缆。7.1.2术语和定义诊断通信指车辆ECU之间进行的，旨在检测、监控和诊断车辆状态的信息交换。数据链路层OSI参考模型中的第二层，负责将数据从一个节点传输到另一个节点。ECUElectronicControlUnit，电子控制单元。OSIOpenSystemsInterconnection，开放式系统互联参考模型。KWP2000KeywordProtocol2000，一种基于K线的诊断通信协议。7.1.3符号和缩略语数据链路层应确保数据的可靠传输，提供错误检测和纠正机制。应支持多种传输速率，以适应不同车辆系统的需求。数据链路层设计应兼容现有车辆网络架构，便于集成和维护。7.1.4总体要求010203117.2数据链路层服务的格式描述030201帧起始标识数据帧的开始，用于同步。仲裁段包含消息优先级、远程发送请求（RTR）和数据页（DP）等信息。控制段定义数据长度（DLC），即数据段中的字节数量。7.2.1帧格式数据段包含0到8个字节的数据，具体长度由控制段中的DLC指定。应答段接收节点在正确接收数据帧后，发送应答信号（ACK）以确认接收。CRC段用于帧校验，确保数据传输的正确性。帧结束标识数据帧的结束。7.2.1帧格式请求服务广播服务响应服务标识符（ID）由主节点发送，请求从节点发送特定数据。主节点向所有从节点广播数据，从节点无需响应。从节点根据主节点的请求，发送相应的数据响应。用于唯一标识一个消息，由消息类型和参数组编号（PGN）组成。7.2.2服务类型及标识符定义数据传输速率，即每秒传输的符号数。7.2.3数据链路层参数波特率定义在比特周期中采样输入信号的位置，以确保正确解码。采样点定义同步信号的最大允许偏差，以确保正确同步。同步跳转宽度通过CRC校验、帧格式错误检测等方法，检测数据传输过程中的错误。错误检测在检测到错误后，采取相应的措施，如请求重发、丢弃错误帧等。错误处理通过控制发送和接收速率，防止数据拥塞和丢失。流控制7.2.4错误处理和流控制127.3由数据链路层提供给上层的服务01可靠的数据传输数据链路层应提供可靠的数据传输服务，确保数据在传输过程中不会丢失或损坏。7.3.1数据传输服务02顺序控制数据链路层应负责数据的顺序控制，确保数据按照发送的顺序正确到达接收端。03流量控制为了防止数据拥塞，数据链路层应提供流量控制机制，确保发送端和接收端之间的数据速率匹配。错误检测数据链路层应具备错误检测功能，通过添加校验码等方式检测数据传输过程中是否出现错误。错误纠正在检测到错误后，数据链路层应尝试纠正这些错误，或者通知上层进行相应的处理。重传机制对于无法纠正的错误，数据链路层应提供重传机制，确保数据的完整性和准确性。7.3.2错误检测与纠正服务建立连接在数据传输开始之前，数据链路层应负责建立稳定的连接，确保双方能够进行可靠的数据传输。维持连接在数据传输过程中，数据链路层应负责维持连接的稳定性，处理可能出现的异常情况。释放连接在数据传输完成后，数据链路层应负责释放连接资源，为下一次连接做好准备。7.3.3连接管理服务数据封装与解封装数据链路层应负责数据的封装与解封装操作，以便在物理层上进行传输。多路复用与解复用7.3.4其他服务当多个上层应用同时使用数据链路层服务时，数据链路层应提供多路复用与解复用功能，确保各个应用的数据能够正确传输。0102137.4DoK-Line数据链路层服务原语规范在GB/T41590.2-2022标准中，关于DoK-Line（基于K线的诊断通信）数据链路层的服务原语规范是确保车辆诊断通信顺畅和准确的关键部分。以下是对该部分规范的详细解读7.4DoK-Line数据链路层服务原语规范“1.服务原语定义7.4DoK-Line数据链路层服务原语规范数据链路层服务原语是定义数据链路层如何与上层（如网络层）和下层（如物理层）进行交互的基本操作。这些原语包括请求、指示、响应和确认四种类型，分别对应着不同的通信动作和状态。2.数据传输服务7.4DoK-Line数据链路层服务原语规范数据链路层提供数据传输服务，确保数据能够可靠地从源节点传输到目标节点。这涉及到数据的封装、解封装、错误检测和纠正等操作，以保证数据的完整性和准确性。3.流量控制与错误处理为了防止数据拥塞和丢失，数据链路层实施流量控制机制，确保发送方和接收方之间的数据速率匹配。同时，数据链路层还负责处理传输过程中可能出现的错误，如通过CRC校验等方式检测并纠正数据传输中的错误。7.4DoK-Line数据链路层服务原语规范由上层发起，请求数据链路层提供服务，如发送数据。请求（Request）由数据链路层向上层发出的信号，表明某个事件发生，如数据到达。指示（Indication）7.4DoK-Line数据链路层服务原语规范响应（Response）对数据链路层请求的回应，表明服务已被执行或拒绝。确认（Confirm）对数据链路层操作的确认，表明操作已成功完成或失败。7.4DoK-Line数据链路层服务原语规范数据链路层与物理层交互，接收来自物理层的比特流，并将其组装成帧进行传输；同时，将上层的数据包封装成帧发送给物理层。综上所述，GB/T41590.2-2022中关于DoK-Line数据链路层的服务原语规范是确保车辆诊断通信系统能够高效、准确地传输数据的关键所在。这些规范不仅定义了数据链路层的基本操作和服务，还确保了数据在传输过程中的可靠性、完整性和效率。与网络层的交互则涉及到数据的解封装和封装，以及错误控制和流量控制等功能的实现。7.4DoK-Line数据链路层服务原语规范147.5服务数据单元规范20147.5.1服务数据单元格式服务数据单元（SDU）应由服务原语、数据段和校验和组成。服务原语用于标识SDU的类型和目的，包括请求、指示、响应和确认四种。数据段包含实际传输的数据，长度可变，根据具体应用场景确定。校验和用于验证数据的完整性，通常采用CRC校验方式。040102037.5.2服务数据单元的传SDU应在数据链路层上进行传输，确保数据的可靠到达。01传输过程中，应遵守先进先出的原则，确保数据的有序性。02对于较长的SDU，可以采用分段传输的方式，接收端需进行重组。03010203接收端在收到SDU后，应进行校验和验证，确保数据的正确性。根据服务原语类型，对SDU进行相应的处理，如请求响应、数据解析等。对于错误的SDU，应给出错误提示，并进行相应的错误处理。7.5.3服务数据单元的处理为保证SDU的安全传输，可采用加密技术对数据进行加密处理。7.5.4服务数据单元的安全与可靠性为提高传输可靠性，可采用确认和重传机制，确保数据的可靠到达。在传输过程中，应对SDU进行流量控制和拥塞控制，避免网络拥堵和数据丢失。158协议初始化在道路车辆系统中，当控制单元上电或复位后，需要进行一系列的初始化操作，以确保系统能够正常工作。这些操作包括但不限于设置通信参数、清空缓冲区、检查硬件状态等。上电或复位后的初始化在初始化过程中，需要设置通信参数，如波特率、数据位、停止位和校验位等，以确保数据能够正确传输。这些参数的设置需符合gb/t41590.2-2022标准的规定。通信参数设置初始化流程VS在系统完成初始化后，需要设置一个标志来表明初始化已经完成。这个标志可以用于其他控制单元或诊断工具的检测，以确保在通信之前系统已经处于就绪状态。错误处理机制如果在初始化过程中出现错误，系统需要有一套错误处理机制来应对。这可能包括重试初始化流程、报告错误代码或采取其他恢复措施。初始化完成标志初始化状态标识初始化过程中的数据交互初始数据的获取与发送在初始化完成后，系统可能需要获取一些初始数据，如车辆状态、传感器读数等，并将这些数据发送给其他控制单元或诊断工具。这些数据对于后续的诊断和通信至关重要。与其他控制单元的同步在初始化过程中，可能需要与其他控制单元进行同步操作，以确保各个控制单元之间的状态一致。这可以通过发送和接收特定的同步消息来实现。168.1总则8.1.1适用范围本标准规定了基于K线的诊断通信数据链路层的要求和测试方法。01适用于道路机动车辆中基于K线的ECU（电子控制单元）之间的诊断通信。02涵盖通信速率、帧结构、错误处理等方面的规定。03一种用于汽车内部ECU之间通信的线路，采用半双工通信方式。K线诊断通信数据链路层指车辆ECU之间或诊断设备与ECU之间进行数据交换的通信过程，主要用于故障检测、配置和程序更新等。OSI参考模型中的第二层，负责将数据从一个节点传输到另一个节点，提供可靠的数据传输服务。8.1.2术语和定义ECUElectronicControlUnit，电子控制单元。8.1.3符号和缩略语01KWP2000KeywordProtocol2000，一种基于K线的诊断通信协议。02OSIOpenSystemsInterconnection，开放系统互连参考模型。03DLCDataLengthCode，数据长度代码，用于指示数据帧中数据段的长度。04数据链路层应提供可靠、高效的数据传输服务，确保诊断通信的稳定性和实时性。数据链路层应支持多种帧类型和格式，以满足不同的诊断需求。数据链路层应具备错误检测和纠正能力，以提高通信的可靠性。8.1.4总体要求010203178.25-BAUD_INIT的定时参数在5-BAUD_INIT通信过程中，波特率是一个关键参数，它定义了数据传输的速率。在此标准中，波特率被设定为特定的数值以确保稳定的通信。波特率（BaudRate）位时间是传输一位数据所需的时间，与波特率密切相关。在5-BAUD_INIT中，位时间的设定需满足一定的精度要求，以保证数据传输的准确性。位时间（BitTime）定时参数的定义根据标准规定，可以通过特定的公式或查找表来确定波特率和位时间。这些计算方法确保了在不同车辆和诊断设备之间实现一致的通信性能。在实际应用中，还需考虑传输延迟、时钟误差等因素对定时参数的影响，从而进行相应的调整和优化。定时参数的计算方法定时参数对通信性能的影响准确的定时参数能够确保数据的稳定传输，降低误码率，提高通信的可靠性。若定时参数设置不当，可能导致数据传输错误、通信中断等问题，严重影响道路车辆的诊断通信效果。定时参数的调整与优化建议在实际应用中，应根据具体的车辆和诊断设备情况，对定时参数进行调整和优化，以达到最佳的通信效果。调整过程中需综合考虑波特率、位时间以及传输延迟等因素，确保各参数之间的协调与匹配。““188.3协议确定基于K线的诊断通信协议是一种在汽车行业中广泛应用的通信标准。协议概述该协议主要用于车辆的诊断、维护和软件开发等方面。gb/t41590.2-2022是该协议的最新标准，对数据链路层进行了详细规定。协议功能提供了一种可靠的通信方式，确保数据在车辆各个控制单元之间准确传输。01支持多种数据类型和消息格式，满足不同应用场景的需求。02具有良好的扩展性和兼容性，可适应未来汽车技术的发展。03010203采用K线作为物理传输介质，具有成本低、可靠性高等优点。定义了数据帧格式和通信速率，保证了数据传输的效率和准确性。通过差错控制和流量控制机制，确保数据传输的可靠性和稳定性。协议特点应用场景汽车诊断通过该协议，可以读取车辆的故障码、数据流等信息，帮助维修人员快速定位并解决问题。01汽车维护该协议支持对车辆各个系统进行远程监控和调试，提高了维护效率。02软件开发在车辆控制系统开发过程中，该协议可用于实现ECU之间的通信和数据交换。03198.4协议专用关键字节协议控制信息（PCI）用于标识消息类型、消息参数以及发送方式等关键信息。目标地址（TA）和源地址（SA）用于标识发送和接收消息的控制单元地址。参数组编号（PGN）用于唯一标识一个特定的参数组，由保留位、数据页、PDU格式和特定PDU（即参数组编号）组成。关键字节的定义支持多种传输方式通过PCI中的传输方式字段，可以支持广播、组播和单播等多种传输方式，满足不同应用场景的需求。实现多分支结构通信通过不同的PGN，可以实现多个控制单元之间的并行通信，提高通信效率。标识消息优先级PCI中的优先级字段可以标识消息的紧急程度，确保重要消息得到优先处理。关键字节的作用PCI编码根据具体的通信协议和需求，对PCI的各个字段进行编码，以标识不同的消息类型和参数。地址编码TA和SA通常采用特定的编码规则，以确保地址的唯一性和准确性。在某些情况下，地址也可以用于实现特定的功能，如网络管理或诊断等。PGN编码PGN的编码规则通常由标准化组织定义，以确保不同厂商之间的设备可以互相识别和通信。PGN的编码通常包括数据页、PDU格式和特定PDU等字段。关键字节的编码规则010203关键字节的解析方法读取消息并提取关键字节在接收到道路车辆的诊断通信消息后，首先需要从消息中提取出关键字节，包括PCI、TA、SA和PGN等。解析关键字节中的信息根据具体的编码规则，解析出关键字节中的各个字段，如消息类型、优先级、传输方式、目标地址、源地址以及参数组编号等。根据解析结果进行后续处理根据解析出的关键字节信息，进行后续的消息处理，如转发、存储、响应或执行相应的控制逻辑等。209报文定义报文由报文头、数据段和报文尾组成，其中报文头包含起始符、长度、控制信息等元素，用于标识报文的开始和提供报文的相关信息。数据段包含实际传输的数据内容，根据具体的应用场景和需求，数据段可以包含不同的数据元素和数据结构。9.1报文结构报文尾包含校验和、结束符等元素，用于确保报文的完整性和正确性，并标识报文的结束。9.2报文类型根据不同的应用场景和需求，道路车辆基于K线的诊断通信中定义了多种不同类型的报文，如请求报文、响应报文、事件报文等。每种类型的报文都有其特定的格式和用途，例如请求报文用于向ECU请求特定的数据或执行特定的操作，而响应报文则用于ECU对请求报文进行响应并返回相关的数据或结果。9.3报文标识符为了便于对不同类型的报文进行区分和管理，道路车辆基于K线的诊断通信中为每个报文定义了一个唯一的标识符（ID）。报文标识符通常由多个字节组成，其中包含了报文的类型、优先级、发送方地址等信息，有助于实现对报文的准确识别和高效处理。9.4报文传输与接收在道路车辆基于K线的诊断通信中，报文的传输和接收是通信过程的核心环节。发送方需要将待发送的报文按照规定的格式进行封装，并通过K线发送给接收方。接收方在接收到报文后，需要对报文进行解析和处理，提取出其中的有效数据并执行相应的操作或响应。同时，接收方还需要对接收到的报文进行校验和确认，以确保报文的正确性和完整性。““219.1报文结构包含报文起始标志、控制信息以及目标地址和源地址等。报文头承载实际要传输的数据内容，长度可变。数据段包含校验和或其他用于验证数据完整性的信息。报文尾报文组成010203请求报文由主设备发送，用于请求从设备发送数据或执行特定操作。响应报文由从设备发送，作为对请求报文的回应，包含请求的数据或操作结果。报文类型标准格式遵循特定的数据结构和编码规则，确保不同设备之间的兼容性。扩展格式在标准格式的基础上，增加额外的信息或功能，以满足特定应用需求。报文格式可采用同步或异步传输方式，具体取决于通信协议和系统要求。传输方式根据系统需求和硬件性能确定，需确保数据的实时性和准确性。传输速率报文传229.2报头报头结构同步字段用于数据包的同步，确保接收端能够准确识别数据包的开始。PID字段包含数据包的优先级和数据页信息，用于标识数据包的类型和重要性。源地址和目标地址字段标识发送和接收数据的ECU地址。序列号和应答号字段用于多帧传输中的数据包排序和应答机制。报头功能数据同步通过同步字段实现数据的同步，确保数据包能够被正确解析。02040301地址识别源地址和目标地址字段使得数据能够在多个ECU之间进行准确传输。数据标识通过PID字段标识数据包的类型和优先级，以便接收端进行相应处理。传输控制序列号和应答号字段用于控制多帧数据的传输顺序和确认机制，确保数据的完整性和可靠性。报头是道路车辆基于K线的诊断通信协议中的重要组成部分，它包含了数据包的关键信息，是数据包正确传输和解析的基础。报头的结构和功能设计合理与否直接影响到通信的效率和可靠性。一个设计良好的报头能够确保数据包在复杂的车辆网络环境中稳定、准确地传输。在车辆故障诊断和远程监控等应用中，报头信息的准确性和完整性对于确保车辆的安全和性能至关重要。因此，在设计和实现基于K线的诊断通信协议时，需要充分考虑报头的设计和优化。报头的重要性239.3协议数据单元(PDU)协议数据单元（PDU）是指在数据链路层中，按照特定协议格式封装的数据单元。PDU定义PDU是数据链路层传输的基本单位，包含了控制信息和用户数据。在道路车辆基于K线的诊断通信中，PDU用于在车辆各控制单元之间传输诊断信息和相关数据。帧校验用于确保PDU在传输过程中的完整性，防止数据丢失或损坏。数据字段承载了实际的用户数据，可以是诊断信息、车辆状态数据等。控制字段包含了PDU的类型、优先级、长度等信息，用于指导接收端正确处理PDU。PDU由若干字段组成，包括帧起始、控制字段、数据字段、帧校验等。帧起始用于标识一个PDU的开始，便于接收端进行同步。PDU结构PDU传输过程发送端将需要传输的数据按照PDU格式进行封装，然后通过物理层发送到总线上。01总线上的其他节点接收到PDU后，会进行解析和处理，根据控制字段的信息决定如何响应。02接收端处理完PDU后，可能会根据需要发送响应PDU给发送端，以完成一次完整的通信过程。03PDU应用举例在车辆故障诊断中，诊断仪可以通过发送特定的PDU请求车辆控制单元发送故障码，以便进行故障定位和排查。在车辆状态监测中，各控制单元可以定期发送包含车辆状态信息的PDU到总线上，供其他节点进行读取和分析。249.4校验和字节(CS)校验数据完整性通过计算和比对校验和，可以检测数据传输过程中是否出现错误或数据丢失，确保数据的完整性。提高通信可靠性校验和字节的作用校验和字节有助于发现通信过程中的问题，从而提高整个系统的可靠性。0102累加求和将所有数据字节进行累加，然后取累加和的最低8位作为校验和字节。这种方法简单易行，但可能受到数据字节排列顺序的影响。异或运算将所有数据字节进行异或运算，得到的结果即为校验和字节。这种方法可以有效抵抗数据排列顺序的影响，提高校验的准确性。校验和字节的计算方法在K线诊断通信中，校验和字节被广泛应用于确保数据的正确传输。当发送方将数据发送给接收方时，会附加一个校验和字节。接收方在接收到数据后，会使用相同的计算方法对接收到的数据进行校验和计算，然后与发送方提供的校验和字节进行比对。如果两者一致，则说明数据在传输过程中没有发生错误；如果不一致，则说明数据在传输过程中可能出现了错误或丢失，需要进行相应的处理。校验和字节的应用场景VS虽然校验和字节可以提高数据传输的可靠性，但在某些极端情况下，如连续多个字节发生错误，校验和字节可能无法有效检测出错误。改进方案为了进一步提高数据传输的可靠性，可以采用更复杂的校验算法，如循环冗余校验（CRC）等。这些算法可以提供更强的错误检测能力，但也会增加计算的复杂度。在实际应用中需要根据具体需求和资源限制进行选择。局限性校验和字节的局限性及改进方案2510协议定时需求5波特率初始化由客户端以5bit/s发出地址字节的序列开始，具有先前起始位和后续停止位。FAST_INIT初始化以客户端向车辆发送持续50ms的WuP开始，到车辆发送“开启通信”请求报文为止。10.1初始化定时10.2数据传输定时响应时间规定了服务端在接收到请求后的最大响应时间，以保证通信的实时性。字符间时间间隔定义了字符间的最小和最大时间间隔，以确保数据的稳定传输。通过校验和等方式检测数据传输过程中的错误。错误检测在发生通信错误时，规定了重试的次数和间隔，以提高通信的可靠性。重试策略10.3错误处理与重试机制支持同步通信方式，确保数据在特定时间内准确传输。同步通信同时兼容异步通信方式，以适应不同场景下的通信需求。异步通信10.4同步与异步通信支持2610.1通用定时测量需求响应时间测量测量系统对诊断请求的响应时间，包括从请求发送到接收响应的整个过程。同步精度测量在多分支结构中，测量各个分支之间的同步精度，以保证数据的准确性和一致性。传输延迟测量对诊断通信过程中，数据从发送节点到接收节点的传输时间进行测量，以确保通信的实时性。定时测量范围01高精度时钟源为确保测量精度，需要使用高精度时钟源进行时间戳标记。测量设备要求02多通道数据采集支持同时对多个通信通道进行数据采集，以便分析不同通道之间的时间关系。03数据存储与分析能力具备大容量数据存储功能，以及后续数据分析处理能力。配置测量设备参数，包括采样率、通道选择、触发条件等。初始化设置对采集到的数据进行处理和分析，提取出传输延迟、响应时间和同步精度等关键指标。数据分析在诊断通信过程中，实时采集各个通道的数据，并记录时间戳信息。数据采集根据分析结果评估通信性能，并生成详细的测量报告。结果评估与报告测量方法与步骤2710.2协议定时参数定义定时参数概述定义了通信过程中各个时间段的长度，确保数据的稳定传输。01涉及的时间参数包括传播延迟时间、帧间隔时间等。02这些参数的设置对于保证通信的可靠性和效率至关重要。03指数据在传输介质中传播所需的时间。影响因素包括介质的长度、介质的传播速度等。在K线诊断通信中，需要合理设置传播延迟时间，以确保数据能够准确、及时地到达目的地。传播延迟时间010203帧间隔时间0302指连续两帧数据之间的时间间隔。01合理的帧间隔时间可以避免数据冲突和丢失，提高通信的稳定性。帧间隔时间的设置需要考虑到数据的传输速率、处理速度等因素。在实际应用中，需要根据具体的通信环境和需求，对定时参数进行调整和优化。优化定时参数还可以提高整个系统的稳定性和可靠性，降低故障发生的概率。调整定时参数可以提高通信效率，减少数据传输的延迟和误码率。定时参数的调整与优化2810.3字节间报文时序由特定的起始符（SOF）标识，表示一个报文的开始。报文开始在报文传输过程中，每个字节之间需要保持一定的时间间隔，以确保数据的稳定传输。字节间时间间隔由特定的结束符（EOF）标识，表示一个报文的结束。报文结束报文时序的定义时序要求字节间时间间隔的设定需满足相关标准，以确保数据的正确解析和处理。01在传输过程中，应避免出现时序混乱或数据丢失的情况。02对于不同长度的报文，时序要求可能有所不同，需根据实际情况进行调整。03采用硬件定时器或软件延时等方式来控制字节间的时间间隔。在发送和接收过程中，需对时序进行严格的监控和调整，以确保数据的准确性和稳定性。若出现时序异常，应采取相应的错误处理机制，如重新发送报文或进行错误提示等。时序控制机制010203针对不同协议的特点，可能需要对时序进行特定的调整和优化。与其他通信协议的兼容性该标准应与其他相关的汽车通信协议（如CAN、LIN等）保持良好的兼容性。在与其他协议进行数据传输时，应确保时序的准确性和稳定性，避免出现数据冲突或丢失的情况。0102032910.4T-Data接口的数据链路层时序数据发送时序0302发送节点在发送数据前，需要先检测信道是否空闲，以避免数据冲突。01发送完毕后，需等待接收节点的应答信号，以确认数据是否正确接收。发送数据时，需按照规定的帧格式进行封装，并添加必要的控制信息和校验码。接收节点在检测到数据到来时，需进行同步处理，以确保准确接收数据。若数据正确，则接收节点需发送应答信号给发送节点，以完成一次通信过程。接收节点需对数据进行解封装，并校验数据的完整性和正确性。数据接收时序若在通信过程中出现错误，如数据校验失败或超时未收到应答信号等，则需要进行错误处理。发送节点在检测到错误后，需重新发送数据，直到数据被正确接收或达到最大重试次数。接收节点在发现错误后，需发送错误应答信号给发送节点，并等待重新发送的数据。错误处理时序通信结束时序在数据全部发送并确认接收无误后，通信双方需进行通信结束的处理。01发送节点需发送通信结束信号给接收节点，以告知通信已完成。02接收节点在收到通信结束信号后，需进行必要的后处理操作，如释放资源等。033011通信服务通信服务定义指在道路车辆基于K线的诊断通信系统中，为实现数据的有效传输和接收所提供的各种服务。服务类型包括请求服务、指示服务、响应服务和确认服务等多种类型，以满足不同通信需求。11.1通信服务概述建立连接在通信开始之前，需要先建立通信连接，确保数据的可靠传输。数据传输通过已建立的连接，发送方将需要传输的数据发送给接收方。接收确认接收方在成功接收数据后，向发送方发送接收确认信息，以确保数据的完整性和准确性。通信结束在数据传输完成后，双方会关闭通信连接，释放资源。11.2通信服务流程可靠性通信服务采用了多种机制来确保数据的可靠传输，如错误检测、数据重传等。高效性针对道路车辆诊断通信的特点，通信服务进行了优化，提高了数据传输的效率。灵活性通信服务支持多种数据类型和传输模式，以满足不同场景下的通信需求。03020111.3通信服务特点车辆故障诊断通过通信服务，可以实时获取车辆的故障信息，为维修人员提供准确的故障定位和解决方案。车辆状态监控远程控制与升级11.4通信服务应用利用通信服务可以实时监控车辆的状态信息，如车速、油耗等，为驾驶员提供更加智能的驾驶辅助。借助通信服务，可以实现车辆的远程控制和软件升级功能，提高车辆的智能化水平。3111.1开启通信服务确认车辆接口状态在开启通信服务前，需确认车辆的诊断接口（如OBD接口）是否处于可用状态，确保无损坏或故障。0111.1.1初始化通信接口连接诊断设备使用符合标准的诊断设备与车辆接口进行连接，确保设备能够正常通信。02设置波特率根据车辆制造商的规定，设置正确的波特率以确保数据传输的稳定性。配置数据位、停止位和校验位根据通信协议要求，配置相应的数据位、停止位和校验位，以确保数据传输的准确性。11.1.2配置通信参数发送握手信号诊断设备向车辆发送握手信号，以确认双方能够正常通信。接收应答信号车辆接收到握手信号后，向诊断设备发送应答信号，表示已建立通信连接。11.1.3建立通信连接11.1.4测试通信质量发送测试数据诊断设备向车辆发送测试数据，以检查通信质量是否满足要求。接收并解析响应数据车辆接收到测试数据后，进行处理并返回响应数据。诊断设备接收并解析响应数据，以评估通信质量。3211.2终止通信服务11.2.1终止通信服务的定义终止通信服务是指在数据链路层中，当通信双方不再需要继续通信时，通过一系列操作来结束通信连接的过程。该服务旨在确保通信双方能够有序地关闭连接，释放相关资源，并避免数据丢失或损坏。01发起方发送终止通信请求通信的一方（发起方）向另一方发送终止通信的请求，请求中包含终止通信的原因和相关信息。接收方确认终止请求通信的另一方（接收方）接收到终止通信请求后，进行确认并处理相关资源释放工作。双方关闭连接在确认终止请求后，通信双方将关闭连接，释放相关资源，并结束通信过程。11.2.2终止通信服务的流程020311.2.3终止通信服务中的关键参数指从接收方确认终止请求到实际关闭连接并释放相关资源所需的时间。资源释放时间指发起方在终止通信请求中给出的结束通信的原因，如完成数据传输、发生错误等。终止原因若接收方未正确响应终止通信请求，发起方可采取重试机制或采取其他措施以确保通信连接的可靠关闭。在通信过程中出现异常情况（如数据传输错误、超时等）导致无法正常终止通信时，通信双方应采取相应的错误处理机制以恢复通信或进行故障排查。11.2.4终止通信服务的异常情况处理3311.3访问定时参数服务功能概述访问定时参数服务允许外部测试设备读取或设置ECU内部的定时参数，这些参数与基于K线的诊断通信的数据链路层相关。01.服务描述请求格式该服务请求报文包含需要访问的定时参数的标识符以及操作类型（读取或设置）。02.响应格式响应报文包含请求的结果，如果成功，则包含所请求定时参数的值。03.通信定时参数涉及数据链路层通信的定时参数，如波特率、字符间时间等。诊断服务定时参数定时参数类型与特定诊断服务相关的定时参数，如服务请求超时时间。0102访问权限与安全为了防止未经授权的访问或修改，可能实施安全机制，如身份验证或加密。安全机制不是所有的定时参数都可以被外部访问或修改，某些参数可能受保护或只允许在特定条件下访问。访问控制服务应用示例修改诊断服务超时时间在某些情况下，可能需要调整诊断服务的超时时间以适应特定的测试或诊断需求。通过发送包含新超时时间值的访问定时参数服务请求，可以实现这一目的。读取默认波特率通过发送访问定时参数服务请求，并指定需要读取的波特率参数标识符，外部测试设备可以获取ECU当前使用的默认波特率。3411.4发送数据服务VS发送数据服务是指在网络中，将数据从一个节点传输到另一个节点的过程。功能实现车辆ECU之间、诊断仪与车辆ECU之间的数据通信，支持车辆状态监测、故障诊断等功能。定义11.4.1发送数据服务概述发送方与接收方建立通信连接，确认通信参数。发送方将数据按照协议规定的格式进行封装，添加必要的控制信息和校验码。发送方将封装好的数据通过物理层传输到接收方。接收方接收到数据后，进行解析、校验，确保数据的完整性和准确性。11.4.2发送数据服务流程初始化数据封装数据发送数据接收与解析采用高效的数据编码技术，提高数据传输效率和可靠性。数据编码技术通过流量控制技术，避免数据拥塞和丢失，确保数据传输的稳定性。流量控制技术采用错误检测和纠正技术，对传输过程中的错误进行处理，提高数据传输的可靠性。错误处理技术11.4.3发送数据服务的关键技术通过发送数据服务，实时获取车辆各ECU的状态信息，为车辆状态监测和故障诊断提供数据支持。车辆状态监测诊断仪通过发送数据服务，远程获取车辆ECU的故障信息，实现远程诊断功能。远程诊断通过发送数据服务，向车辆ECU传输软件更新包，实现车辆软件的远程更新功能。软件更新11.4.4发送数据服务的应用场景3512数据冲突数据冲突的定义数据冲突是指在通信过程中，由于多个节点同时发送数据而导致的数据碰撞或干扰现象。在基于K线的诊断通信中，数据冲突可能导致通信错误、数据丢失或传输延迟等问题。数据冲突的原因多个控制单元同时发送数据，且没有有效的冲突避免机制。01通信线路存在干扰或故障，导致数据传输不稳定。02控制单元的发送时序不当，或者某个控制单元异常导致频繁发送数据。03频繁的数据冲突会使系统不断尝试重新发送数据，增加系统负载和能耗。增加系统负载严重的数据冲突可能导致系统崩溃或无法正常工作。影响系统稳定性数据冲突会导致数据传输失败，需要重新发送，从而降低通信效率。降低通信效率数据冲突的影响02优化通信线路设计，减少干扰和故障发生的可能性。04在数据链路层实现错误检测和纠正机制，如循环冗余校验（CRC）等，以提高数据传输的可靠性。03对控制单元进行时序控制，确保每个控制单元在合适的时间发送数据。01采用载波侦听多路访问/冲突避免（CSMA/CA）等协议，避免多个节点同时发送数据。解决数据冲突的方法3613错误处理通信错误指在道路车辆基于K线的诊断通信过程中，由于物理层或数据链路层的问题导致的通信失败。13.1错误类型与定义格式错误指接收到的数据帧格式不符合协议规定，如帧长度错误、校验和不正确等。响应超时指在规定时间内未收到期望的响应消息。CRC校验通过循环冗余校验（CRC）来检测数据传输过程中的错误。错误计数器记录连续发生的错误次数，当达到预设阈值时，会采取相应的错误处理措施。超时重发机制当发送方在规定时间内未收到响应时，会触发重发机制，重新发送请求消息。13.2错误检测与处理机制13.3错误处理策略忽略错误对于某些非关键性错误，系统可以选择忽略，继续正常的通信流程。01请求重发对于因通信干扰或临时故障导致的错误，可以通过请求重发来尝试恢复通信。02中断通信当发生严重错误或连续多次错误时，系统会中断当前的通信会话，以保护数据的安全性和完整性。03错误日志记录系统会记录所有发生的错误及其相关信息，以便后续分析和处理。错误统计分析通过对错误日志的统计分析，可以发现通信系统中的薄弱环节和潜在问题，为系统优化和故障排查提供依据。13.4错误日志记录与分析3713.1物理/功能寻址5波特率(5-BAUD)初始化中的错误处理在设定的时间内，未能完成初始化过程。初始化超时校验和错误帧格式错误接收到的数据包的校验和不正确。接收到的数据包不符合规定的帧格式。错误类型及识别在出现错误时，系统应尝试重新进行初始化，可设定重试次数。重试机制系统应能生成错误报告，详细记录错误类型、发生时间等信息，便于后续排查问题。错误报告在多次重试失败后，系统应采取相应的恢复策略，如切换到备用通信线路或重启通信模块等。恢复策略错误处理机制确保初始化过程中，通信线路的稳定性和可靠性。注意事项在编写错误处理代码时，应考虑到各种可能的异常情况，并进行充分的测试。对于重要的通信过程，建议采用冗余设计，以提高系统的可靠性。3813.2物理/功能寻址快速初始化(FAST_INIT)中的错误处理初始化超时在接收报文时，如果校验和不匹配，应识别为校验和错误。校验和错误格式错误如果接收到的报文格式不符合规范，如长度字段错误或报文结构不完整，应识别为格式错误。在FAST_INIT过程中，若服务端在规定时间内未响应或响应不正确，客户端应识别为初始化超时错误。错误类型与识别错误处理机制在出现上述错误时，客户端应尝试重新发送初始化请求，可设定重试次数和重试间隔。重试机制若重试后仍然失败，客户端应向用户或上层应用报告错误，并提供相应的错误代码或描述。错误报告在错误处理后，系统应能够恢复到正常状态，以便进行后续的通信操作。这可能需要重置连接、清除错误状态等操作。恢复策略错误处理应尽可能减少对系统性能的影响，避免造成过多的延迟或资源浪费。在设计错误处理机制时，应考虑到各种可能的异常情况，并制定相应的处理策略，以确保系统的稳定性和可靠性。注意事项对于无法恢复的错误，应及时通知用户或管理员，以便采取进一步的措施来解决问题。3913.3物理/功能寻址初始化后的错误处理当在物理/功能寻址初始化后出现通信错误时，系统应能够检测到该错误，并采取相应的恢复措施，如重新初始化或切换到备用通信通道。通信错误若初始化后传输的数据出现错误，例如数据格式不正确或数据内容与实际不符，系统应能够识别并处理这些错误，确保数据的准确性和完整性。数据错误错误类型与处理策略错误检测系统应具备有效的错误检测机制，能够及时发现物理/功能寻址初始化后出现的各种问题。错误报告一旦检测到错误，系统应生成详细的错误报告，包括错误类型、发生时间、错误原因等信息，以便技术人员进行故障排查和修复。错误检测与报告机制容错与恢复策略恢复策略针对不同类型的错误，系统应制定相应的恢复策略，以便在出现错误时能够迅速恢复正常运行状态。这些策略可能包括重新启动系统、清除错误状态、重新进行初始化等。容错设计系统应采用容错设计，确保在物理/功能寻址初始化后出现错误时，能够自动切换到备用方案或采取其他补救措施，以保障系统的正常运行。40附录A(规范性)服务端和客户端5波特率初始化(5-BAUD_INIT)地址服务端5-BAUD_INIT地址详解地址定义服务端5-BAUD_INIT地址是用于初始化波特率的服务端地址，确保通信双方能够在同一波特率下进行数据传输。地址功能使用规范该地址主要用于在通信开始时，由服务端向客户端发送波特率初始化请求，以确保双方能够以相同的速率进行数据交换。在使用该地址进行通信时，应严格按照规定的通信协议和格式进行操作，以确保数据的准确性和可靠性。响应规范客户端在响应服务端的波特率初始化请求时，应按照规定的格式和协议进行，以确保通信的稳定性和一致性。地址定义客户端5-BAUD_INIT响应地址是用于响应服务端波特率初始化请求的地址。地址功能当客户端接收到服务端的波特率初