基于ODX诊断测试开发（1）：ODX数据库剖析

1.ODX简介

由ASAM组织提出的诊断数据交互格式，全称为Open Diagnostic Data Exchange，包含ODX2.0.1和ODX2.2.0规范，两个版本之间不兼容。ISO收录了其中ASAM ODX2.2.0规范，即ODX规范ISO-22901，主要用于描述整车以及ECU的诊断数据，方便供应商与OEM、产品开发与售后间的数据交互。ODX使用统一建模语言（UML）图描述，数据交互格式使用可扩展标记语言（XML）存储记录数据。便于承载从设计、开发、测试、生产及售后维护的全流程工作。

 

2.ODX文件类型

ODX2.2.0（ISO-22901）将ODX文件分为如下类型：

• odx-c/-cs：通讯参数，如会话层、传输层时间参数以及逻辑地址等通讯相关信息
• odx-d：ECU诊断层规范（包含ECU所有诊断服务以及诊断使用的数据）
• odx-v：车辆信息（-v文件可以包含整车所有控制器拓扑结构，诊断仪可以通过logic link选择需要诊断的ECU）
• odx-e：ECU配置（产线ECU配置信息）
• odx-f：ECU编程数据（ECU刷写相关数据，如checksum和签名信息等）
• odx-fd：功能字典（车辆功能信息库，如中控锁功能包含四个车门功能信息）
• odx-m：多ECU功能规范（定义了同时和多个ECU进行通讯的方法）

 

2.1.PDX文件

PDX文件可作为各类型ODX文件的容器，将相关ODX文件打包为PDX文件（.pdx），并且作为输入物导入诊断工具。

 

2.2.ODX包目录文件index.xml

ODX包目录由一个CATALOG实例表示，它提供了存储在相应PDX包中的所有文件的列表。

 

元素“FILE”的内容代表PDX中包含的文件，

元素“CATEGORY”内容如下：

• ODX-DATA：适用于所有ODX文件
• ODX-JOB：适用于java-files，class-files，jar-files，dll-files
• LIB：所有被JOB使用或导入的文件
• PROGRAMMING-DATA：用于控制器编程的bin/hex文件

 

 

2.3.车辆信息odx-v

odx-v文件主要作为诊断仪访问ECU的入口，包含两个重要元素：

• Info-Component（该元素包含OEM、Vehicle-Model、Model-year、Vehicle-Type等）。
• Vehicle-Information（该元素包含Vehicle-Connector、Physical-Vehicle-Link、Logical-Link等），诊断仪可以使用Logic-Link信息在PDX包中寻找包含目标ECU的Base-Variant文件，然后诊断仪就可以与ECU通讯了，当然也要确认ECU的变体信息ECU-Variant。

 

 

 

2.4.通信参数odx-c/odx-cs

odx-c 描述应用层、传输层、物理层适用的是哪版规范（如CAN总线对应的规范分别是14229、15765、11898），其中应用层（如P2、P2*等）、传输层（As、Bs、Br、Cs、Cr、STMin等）、物理层（ID等）分别对应一个odx-cs文件。

 

 

2.4.1.通信参数规范引用

 

 

2.4.2.通信参数规范定义应用层、传输层、物理层适用的规范

 

 

2.4.3.传输层参数定义

 

 

为了减少数据冗余，odx-c/cs参数为默认值，对于ECU差异性数据可以用元素SIMPLE-VALUE对应用的通信参数重新赋值。

 

 

2.5.诊断层odx-d

odx-d文件包含控制器的所有诊断数据，如服务、DTC、DID、RID、数据类型等信息，odx-d元素分类如下：

 

 

• PROTOCOL：定义了某种诊断层协议（如UDS/OBD）
• FUNCTIONAL_GROUP：定义了多个ECU共同支持的服务或数据
• BASE-VARIANT：代表一个具体ECU，每个ECU只有一个BASE-VARIANT，它继承PROTOCOL和FUNCTIONAL-GROUP，可以对上面两层的诊断服务与数据进行引用，也可以对继承的服务和数据进行修改
• ECU_VARIANT：各个ECU的具体实现，如BCM有多种配置，不同配置的BCM数据也存在差异
• ECU-SHARED-DATA：是一个数据库，由上述4层对其进行引用

 

2.5.1.层级继承关系

odx支持值继承，相较于其他数据库ODX文件更加灵活，各层级间继承关系如下：

 

 

• ECU-SHARED-DATA可被其它层继承，但不能继承其它层；
• PROTOCOL可继承ECU-SHARED-DATA；
• FUNCTIONAL-GROUP可继承PROTOCOL和ECU-SHARED-DATA；
• BASE-VARIANT可继承      FUNCTIONAL-GROUP、ECU-SHARED-DATA、PROTOCOL；
• ECU-VARIANT可继承ECU-SHARED-DATA、BASE-VARIANT。

 

2.5.2.层级继承关系示例

 

 

 

2.5.3.UDS请求报文示例

 

 

引用“DLC.UDS.ESD.Generic_UDS_Services.RQ.Req_Tester_Present”。

 

 

2.5.4.UDS肯定应答报文示例

 

 

引用“DLC.UDS.ESD.Generic_UDS_Services.PR.Pos_Resp_Tester_Present”。

 

 

2.5.5.UDS否定应答示例

 

 

引用“DLC.UDS.ESD.Generic_UDS_Services.DOP.ISO_NRC_definition”。

 

 

引用“DLC.UDS.ESD.Generic_UDS_Services.DOP.NRC_10”。

 

 

3.总结

ISO-22901是标准的ODX规范，各个OEM会按照自己的需求编写企业级的AGL（Authoring Guide Line）文件，用于定义ODX文件结构，便于诊断数据工程师开发、维护ODX文件，所以AGL文件对ODX数据解析起着指导性作用。

 

北汇信息专注于汽车电子测试、与众多OEM合作，在总线网络诊断测试开发相关领域积累了丰富的经验。本篇文章简单介绍了ODX数据结构，ODX协议规则还有很多，限于篇幅，不做一一介绍了，下篇系列文章将分享为了实现诊断相关的测试，ODX数据解析的过程和方法，敬请持续关注。

 

参考文献

[1]ISO 22901-1