CN111736578B - 一种基于双cpu控制器的uds诊断方法及装置 - Google Patents

一种基于双cpu控制器的uds诊断方法及装置 Download PDF

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    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults

Abstract

本发明提供一种基于双CPU控制器的UDS诊断方法及装置，所述方法包括所述双CPU分别从上位机接收UDS诊断服务请求，根据所述UDS诊断服务请求各自处理诊断服务，每一CPU对应设置一诊断服务协议栈；任一CPU完成自身的诊断服务协议栈的服务状态调度，向所述上位机返回诊断服务反馈结果。通过本发明，解决了现有基于双CPU控制器的UDS诊断受制于双CPU通信稳定性，导致UDS诊断效率会降低，UDS服务的实时性有所下降以及在ECU和整车生产过程中效率降低的问题。

Description

一种基于双CPU控制器的UDS诊断方法及装置
技术领域
本发明涉及汽车诊断技术领域，尤其涉及一种基于双CPU控制器的UDS诊断方法及装置。
背景技术
带有CAN通道的MCU（控制芯片）和以太网通道的SOC（系统芯片）的双CPU控制器目前作为一种实现汽车高速通信的方式，已经成为一种主流趋势并且逐步应用于各大汽车厂商的ECU上面，例如以太网的中央网关，以太网车载远程通信控制系统（以下简称EthernetTBOX）。其中，支持双通道的UDS(Unified Diagnostic Services，统一诊断服务)的诊断软件是其中的一项关键技术，为ECU售后诊断，ECU问题排查，整车生产等提供必要的支持。
在Ethernet TBOX软件中，UDS的诊断指令通道有两个：一个是来自于MCU的CAN通道，另一个是来自于SOC的以太网通道。一般的软件的处理是将CPU分为主从式CPU。主CPU负责服务状态的调度，从CPU将自身收到的诊断指令发送给主CPU，主CPU处理完毕以后将数据回复到从CPU，完成诊断服务响应。但是这种主从式的诊断服务实现逻辑，容易出现丢包率高，诊断服务响应不及时，诊断服务回应慢等问题。
例如，收到来自于以太网的上位机的2701诊断服务后，SOC将数据封装成一条UDS的报文，基于双CPU的通信通道，将其拓传到MCU，MCU收到这条消息以后，调用MCU的UDS服务诊断协议栈，完成2701服务的肯定或否定响应，并且完成相应的服务状态的调度，最后将6701的肯定回复或者7F 27的否定回复到SOC，SOC再通过以太网将数据发送至上位机，完成本次诊断服务。
该方案依赖于双CPU的通信稳定，如果MCU与SOC之间出现了通信失败或延时的问题，会导致上位机收到诊断消息回复延迟或者失败，Ethernet TBOX 的UDS诊断服务的可靠性降低；另外方案中来自于SOC的诊断请求需要拓传到MCU处理完成以后才能进行回复，整个过程进行了两次数据传递：SOC->MCU（请求），MCU->SOC（响应）。UDS服务的实时性有所下降，在ECU或者整车生产过程中的效率降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于双CPU控制器的UDS诊断方法及装置，用于解决现有UDS可靠性有所降低，UDS服务的实时性有所下降，在ECU或者整车生产过程中的效率降低的问题。
本发明提供的一种基于双CPU控制器的UDS诊断方法，所述方法包括：
所述双CPU分别从上位机接收UDS诊断服务请求，根据所述UDS诊断服务请求各自处理诊断服务，每一CPU对应设置一诊断服务协议栈；
任一CPU完成自身的诊断服务协议栈的服务状态调度，向所述上位机返回诊断服务反馈结果。
进一步地，所述UDS诊断服务请求包括第一诊断服务请求；
当任一CPU接收所述第一诊断服务请求时，从所述自身的诊断服务协议栈调度服务状态，将第一诊断服务结果经过所述自身的诊断服务协议栈向所述上位机返回。
进一步地，所述方法还包括:
当判定所述第一诊断服务请求与对端CPU功能相关时，所述任一CPU向对端CPU拓传所述第一诊断服务请求，所述对端CPU根据所述第一诊断服务请求从自身的诊断服务协议栈调度服务状态。
进一步地，所述方法还包括：
当任一CPU的配置类数据发生更改时，在存储同步标志位同时将所述配置类数据推送到对端CPU；
所述对端CPU完成更新所述配置类数据后，向所述任一CPU返还数据同步成功消息，所述任一CPU更改所述同步标志位。
进一步地，所述配置类数据包括数据标识符数据DID和诊断故障代码DTC数据。
进一步地，所述UDS诊断服务请求包括第二诊断服务请求；
当任一CPU接收所述第二诊断服务请求，所述任一CPU将等待状态经过所述自身的诊断服务协议栈向上位机返回，同时设置第一定时时间，并向对端CPU拓传所述第二诊断服务请求，所述第二诊断服务请求与所述对端CPU功能相关；
所述对端CPU根据所述第二诊断服务请求，向自身的诊断服务协议栈调度服务状态，并设置第二定时时间，所述第二定时时间比所述第一定时时间长；
所述对端CPU在所述第二定时时间内经诊断，向所述任一CPU返回第二诊断服务结果，或者在第二定时时间结束时刻强制执行第二诊断服务；
所述任一CPU在收到所述第二诊断服务结果时或者在第一定时时间结束时刻，向所述上位机返回肯定响应码。
进一步地，所述UDS诊断服务请求包括第三诊断服务请求；
当任一CPU接收所述第三诊断服务请求，所述任一CPU将等待状态经过自身的诊断服务协议栈向上位机返回，并向对端CPU转发所述第三诊断服务请求，所述第三诊断服务请求与所述对端CPU功能相关联；
所述对端CPU根据所述第三诊断服务请求，诊断得到第三诊断服务结果，并通过所述任一CPU向所述上位机返回所述第三诊断服务结果。
本发明提供的一种基于双CPU控制器的UDS诊断装置，所述装置包括：
诊断单元，用于所述双CPU分别从上位机接收UDS诊断服务请求，根据所述UDS诊断服务请求各自处理诊断服务，每一CPU对应一诊断服务协议栈；
反馈单元，用于任一CPU完成自身的诊断服务协议栈的服务状态调度，向所述上位机返回诊断服务反馈结果。
进一步地，所述诊断单元具体用于：
当任一CPU接收第一诊断服务请求时，从自身的诊断服务协议栈调度服务状态，所述UDS诊断服务请求包括第一诊断服务请求；
所述反馈单元具体用于：将第一诊断服务结果经过所述自身的诊断服务协议栈向上位机返回。
进一步地，所述装置还包括拓传单元，
所述拓传单元，用于当判定所述第一诊断服务请求与对端CPU功能相关时，所述任一CPU将所述第一诊断服务请求拓传至所述对端CPU；
所述诊断单元还用于：所述对端CPU根据所述第一诊断服务请求从自身的诊断服务协议栈调度服务状态。
实施本发明，具有如下有益效果：
通过本发明，双CPU各自处理UDS诊断服务请求，任一CPU收到的UDS诊断服务请求，仅在UDS诊断服务请求与对端CPU有关，才拓传到对端CPU，减少了双CPU之间交互，加快诊断服务的响应，解决现有基于双CPU控制器的UDS诊断受制于双CPU通信稳定性，导致UDS诊断效率会降低，UDS服务的实时性有所下降以及在ECU和整车生产过程中效率降低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的基于双CPU控制器的UDS诊断方法的流程图。
图2是本发明实施例提供的10/27服务时序图。
图3是本发明实施例提供的DID/DTC数据同步逻辑图。
图4是本发明实施例提供的11服务时序图。
图5是本发明实施例提供的2F/31服务时序图。
图6是本发明实施例提供的基于双CPU控制器的UDS诊断装置的结构图。
具体实施方式
本专利中，双CPU分别从上位机接收UDS诊断服务请求，根据所述UDS诊断服务请求各自处理诊断服务，以下结合附图和实施例对该具体实施方式做进一步说明。
如图1所示，本发明实施例提供了基于双CPU控制器的UDS诊断方法，所述方法包括：
步骤S11、所述双CPU分别从上位机接收UDS诊断服务请求，根据所述UDS诊断服务请求各自处理诊断服务，每一CPU对应一诊断服务协议栈；
步骤S12、当任一CPU完成自身的诊断服务协议栈调度，向所述上位机返回诊断服务反馈结果。
在本实施例中，双CPU中与任一CPU对立的是对端CPU，在部分UDS诊断服务请求中，任一CPU和对端CPU分别从上位机接收UDS诊断服务请求，任一CPU接收UDS诊断服务请求时，向上位机返回诊断服务反馈结果；现有双CPU系统中，有主从CPU的概念，一般都是从CPU接收UDS诊断服务请求，主CPU根据所述UDS诊断服务请求进行诊断，然后返回诊断服务反馈结果给从CPU，由从CPU来返回给上位机，现有技术的上述方式在主从CPU通信故障时无法正常工作，而且沟通效率较为低下；而本申请无主从CPU概念，各自处理上位机诊断服务请求，各自拥有自己的诊断服务协议栈，故障因素减少，效率较现有技术高。
实现本发明实施例的消息包括下表中8条，每条消息有对应服务标识，例如10或者27等，从下表中可以看出MCU和SOC之间的交互消息较现有技术少。
序号 名称 CPU之一 方向 CPU之二 内容 作用
消息1 10服务请求及响应 MCU → ← SOC 服务请求或应答 告诉对端10服务的请求及结果，用于完成UDS诊断服务协议栈的服务状态调度。
消息2 27服务请求及响应 MCU → ← SOC 服务请求或服务应答 告诉对端27服务的请求及结果，用于完成UDS诊断服务协议栈的服务状态调度。
消息3 11服务请求及响应 MCU → ← SOC 服务请求或服务应答 告诉对端11服务请求以及自身逻辑处理结果。
消息4 DID数据同步请求及结果 MCU → ← SOC 0—同步请求 1—同步结果 告诉对端DID数据同步请求及结果。
消息5 DTC数据同步请求及结果 MCU → ← SOC 0—同步请求 1—同步结果 告诉对端DTC数据同步请求及结果。
消息6 2F服务请求及响应 MCU → ← SOC 服务请求或服务应答 告诉对端2F服务请求以及返回诊断服务结果。
消息7 31服务请求及响应 MCU → ← SOC 服务请求或服务应答 告诉对端31服务请求以及返回诊断服务结果。
参考图2的交互流程以及上表，上位机发送10/27诊断服务请求，这里10和27是服务的代码，10/27标识10服务或者27服务，此处定义10服务或者27的服务请求为第一诊断服务请求，因而UDS诊断服务请求包括所述第一诊断服务请求；此处用A端CPU来代表任一CPU，B端CPU来代表对端CPU，本实施例图中A端均表示A端CPU，B端均表示B端CPU；当A端CPU接收所述第一诊断服务请求时，从自身的诊断服务协议栈调度服务状态，将得到的第一诊断服务结果经过自身的诊断服务协议栈向所述上位机返回。
进一步地，当判定所述第一诊断服务请求与B端CPU功能相关时，所以A端CPU向B端CPU拓传所述第一诊断服务请求，B端CPU根据所述第一诊断服务请求从自身的诊断服务协议栈调度服务状态。
当判定第一诊断服务请求与对端CPU功能相关时，才向所述对端CPU拓传第一诊断服务请求，目的是减少UDS服务消息传递次数，降低逻辑结构复杂度，提升UDS服务的相应速度，仅仅在必要情况下才在两个CPU之间进行信号传递。
参考图3的交互流程，14、19、22和2E服务逻辑中，MCU和SOC均分别存储有一份数据标识符（Data Identifier，简称DID）数据和诊断故障代码（Diagnostic Trouble Code，DTC）数据，MCU或者SOC均可以作为任一CPU，那么剩余一个则为对端CPU，当任一CPU的配置类数据发生更改时，在存储同步标志位同时将所述配置类数据推送到对端CPU；
所述对端CPU完成更新所述配置类数据后，向所述任一CPU返还数据同步成功消息，所述任一CPU更改所述同步标志位。
需要说明的是，配置类数据包括数据标识符DID数据和诊断故障代码DTC数据。
参考图4的交互流程，上位机发送11诊断服务请求，此处定义11的服务请求为第二诊断服务请求，因而UDS诊断服务请求包括所述第二诊断服务请求；此处用A端CPU来代表任一CPU，B端CPU来代表对端CPU，当A端CPU接收所述第二诊断服务请求，所述A端CPU将等待状态经过自身的诊断服务协议栈向上位机返回，同时设定第一定时时间4s，并向B端CPU拓传第二诊断服务请求，第二诊断服务请求与B端CPU功能相关；
需要说明的是，A端CPU为操作主体，那么自身的诊断服务协议栈为A端CPU的诊断服务协议栈；B端CPU为操作主体，那么自身的诊断服务协议栈为B端CPU的诊断服务协议栈。
所述B端CPU根据所述第二诊断服务请求，向自身的诊断服务协议栈调度服务状态，并设置第二定时时间5s，所述第二定时时间5s比所述第一定时时间4s长；
所述B端CPU在所述第二定时时间内经诊断，向所述A端CPU返回第二诊断服务结果，或者在第二定时时间结束时刻强制执行第二诊断服务；
所述A端CPU在收到所述第二诊断服务结果时或者在第一定时时间结束时刻，向所述上位机返回肯定响应码。
需要说明的是，如果B端CPU在第二定时时间结束时刻强制执行第二诊断服务，那么A端由于第一定时时间小于第二定时时间，因而向上位机返回是超时。
参考图5的交互流程，上位机发送2F/31诊断服务请求，此处定义2F/31为第三诊断服务请求，因而UDS诊断服务请求包括所述第三诊断服务请求，需要注意的是，第三诊断服务请求特殊性在于会跨CPU诊断；此处用A端CPU代表任一CPU，B端CPU来代表对端CPU。
当A端CPU接收所述第三诊断服务请求，所述A端CPU将等待状态经过所述自身的诊断服务协议栈向上位机返回，并向B端CPU转发所述第三诊断服务请求，所述第三诊断服务请求与所述B端CPU功能相关联；
所述B端CPU根据所述第三诊断服务请求，诊断得到第三诊断服务结果，并通过所述A端CPU向所述上位机返回所述第三诊断服务结果。
如图6所示，本发明实施例提供了基于双CPU控制器的UDS诊断装置，所述装置包括：
诊断单元61，用于所述双CPU分别从上位机接收UDS诊断服务请求，根据所述UDS诊断服务请求各自处理诊断服务，每一CPU对应一诊断服务协议栈；
反馈单元62，用于任一CPU完成自身的诊断服务协议栈的服务状态调度，向所述上位机返回诊断服务反馈结果。
进一步地，所述诊断单元61具体用于：
当任一CPU接收第一诊断服务请求时，从自身的诊断服务协议栈调度服务状态，所述UDS诊断服务请求包括第一诊断服务请求；
所述反馈单元62具体用于：将第一诊断服务结果经过所述自身的诊断服务协议栈向上位机返回。
进一步地，所述装置还包括拓传单元，
拓传单元，用于当判定所述第一诊断服务请求与对端CPU功能相关联时，所述任一CPU将所述第一诊断服务请求拓传至所述对端CPU；
所述诊断单元61还用于：所述对端CPU根据所述第一诊断服务请求从自身的诊断服务协议栈调度服务状态。
实施本发明，具有如下有益效果：
通过本发明，双CPU各自处理UDS诊断服务请求，任一CPU收到的UDS诊断服务请求，仅在UDS诊断服务请求与对端CPU有关，才拓传到对端CPU，减少了双CPU之间交互，加快诊断服务的响应，解决现有基于双CPU控制器的UDS诊断受制于双CPU通信稳定性，导致UDS诊断效率会降低，UDS服务的实时性有所下降以及在ECU和整车生产过程中效率降低的问题。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于双CPU控制器的UDS诊断方法，其特征在于，所述方法包括：
所述双CPU分别从上位机接收UDS诊断服务请求，根据所述UDS诊断服务请求各自处理诊断服务，每一CPU对应设置一诊断服务协议栈；
任一CPU完成自身的诊断服务协议栈的服务状态调度，向所述上位机返回诊断服务反馈结果。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述UDS诊断服务请求包括第一诊断服务请求；
当任一CPU接收所述第一诊断服务请求时，从所述自身的诊断服务协议栈调度服务状态，将第一诊断服务结果经过所述自身的诊断服务协议栈向所述上位机返回。
3.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
当判定所述第一诊断服务请求与对端CPU功能相关时，所述任一CPU向对端CPU拓传所述第一诊断服务请求，所述对端CPU根据所述第一诊断服务请求从自身的诊断服务协议栈调度服务状态。
4.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
当任一CPU的配置类数据发生更改时，在存储同步标志位同时将所述配置类数据推送到对端CPU；
所述对端CPU完成更新所述配置类数据后，向所述任一CPU返还数据同步成功消息，所述任一CPU更改所述同步标志位。
5.如权利要求4所述方法，其特征在于，所述配置类数据包括数据标识符DID数据和诊断故障代码DTC数据。
6.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述UDS诊断服务请求包括第二诊断服务请求；
当任一CPU接收所述第二诊断服务请求，所述任一CPU将等待状态经过所述自身的诊断服务协议栈向上位机返回，同时设置第一定时时间，并向对端CPU拓传所述第二诊断服务请求，所述第二诊断服务请求与所述对端CPU功能相关；
所述对端CPU根据所述第二诊断服务请求，向自身的诊断服务协议栈调度服务状态，并设置第二定时时间，所述第二定时时间比所述第一定时时间长；
所述对端CPU在所述第二定时时间内经诊断，向所述任一CPU返回第二诊断服务结果，或者在第二定时时间结束时刻强制执行第二诊断服务；
所述任一CPU在收到所述第二诊断服务结果时或者在第一定时时间结束时刻，向所述上位机返回肯定响应码。
7.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述UDS诊断服务请求包括第三诊断服务请求；
当任一CPU接收所述第三诊断服务请求，所述任一CPU将等待状态经过自身的诊断服务协议栈向上位机返回，并向对端CPU转发所述第三诊断服务请求，所述第三诊断服务请求与所述对端CPU功能相关联；
所述对端CPU根据所述第三诊断服务请求，诊断得到第三诊断服务结果，并通过所述任一CPU向所述上位机返回所述第三诊断服务结果。
8.一种基于双CPU控制器的UDS诊断装置，其特征在于，所述装置包括：
诊断单元，用于所述双CPU分别从上位机接收UDS诊断服务请求，根据所述UDS诊断服务请求各自处理诊断服务，每一CPU对应一诊断服务协议栈；
反馈单元，用于任一CPU完成自身的诊断服务协议栈的服务状态调度，向所述上位机返回诊断服务反馈结果。
9.如权利要求8所述装置，其特征在于，所述诊断单元具体用于：
当任一CPU接收第一诊断服务请求时，从自身的诊断服务协议栈调度服务状态，所述UDS诊断服务请求包括第一诊断服务请求；
所述反馈单元具体用于：将第一诊断服务结果经过所述自身的诊断服务协议栈向上位机返回。
10.如权利要求9所述装置，其特征在于，所述装置还包括拓传单元，
所述拓传单元，用于当判定所述第一诊断服务请求与对端CPU功能相关时，所述任一CPU将所述第一诊断服务请求拓传至所述对端CPU；
所述诊断单元还用于：所述对端CPU根据所述第一诊断服务请求从自身的诊断服务协议栈调度服务状态。
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