中心議題：
- 汽車診斷簡介
- AUTOSARCAN診斷實現
AUTOSAR是由全球汽車OEM和供應商共同推出的一種汽車電子嵌入式軟體分層架構。該分層架構由微控制器抽象層、ECU抽象層、服務層、執行時環境(RTE)和應用層組成，前叁層被統稱為基礎軟體(BSW)。
AUTOSAR各層軟體的通訊透過叁類介面實現，分別是標準介面、AUTOSAR介面和標準AUTOSAR介面。其中，標準介面用于BSW各個模組之間的通訊，已用C語言定義，如voidAdc_Init(constAdc_ConfigType*ConfigPtr)。AUTOSAR介面用于軟體構件(SW-C)之間的通訊或者軟體構件和ECU韌體(IO硬體抽象、復雜設備驅動)之間的通訊，這類介面命名以‘Rte_’為前綴。標準AUTOSAR介面用于軟體構件存取AUTOSAR服務。依賴這種分層架構和介面定義，AUTOSR顯著提高了汽車電子嵌入式軟體的再使用性──層級越高者，再使用性越強。值得注意的是：
*微控制器抽象層層級最低，隨微控制器的更換而更換;
*RTE雖然層級僅低于應用層，但由于它負責著應用層和BSW之間的橋樑作用，和硬體的耦合性最高，不具有再使用性;
*應用層(除感測器、執行器相關的軟體構件外)完全獨立于硬體，具有絕對的再使用性。
圖1AUTOSAR分層架構
汽車診斷簡介
目前，整車廠和供應商採用在線診斷與離線診斷相結合的診斷方法。在線診斷透過ECU內部軟硬體實現自診斷。在汽車執行過程中，自診斷系統即時監控電子控制系統各組成部份的工作狀態，因而檢測電子控制系統中的故障。自診斷系統一方面將檢測出的故障透過一定的方式(比如警報指示燈)向駕駛員發出警告，另一方面將故障程式碼及相關數據存入ECU記憶體。離線診斷透過外部診斷設備讀取相應的診斷資訊，實現診斷作業。實現離線診斷的關鍵在于如何實現診斷設備和ECU之間的通訊機制和診斷服務，即診斷協議。
目前，診斷協議標準主要分為ISO和SAE兩種體系。美國使用SAE標準體系，包括中國在內的多數國家使用ISO標準體系。在乘用車領域，OEM正從自定義診斷協議逐漸轉向ISO標準。在商用車領域，OEM沿用SAE診斷，歐洲OEM在此基礎上增加了ISO診斷。表1列出了部份ISO和SAE標準對照。
AUTOSARCAN診斷實現
1)診斷服務
目前，AUTOSARV3.1診斷部份支援9個OBD服務(如表2所示)，14個UDS服務(如表3所示)。
依據表2和表3可知，AUTOSAR不支援OBD中的0x05服務(請求氧感測器監測結果)，塬因在于基于CAN線的0x05服務在0x06中實現。不支援UDS中的0x28(通訊控制)、0x34(程式下載)、0x35(程式上傳)、0x36(數據傳輸)和0x37(請求傳輸煺出)服務，且0x10服務不支援編程會話和擴展會話這兩種子功能。這些服務主要用于ECU重新編程，因此AUTOSAR不支援Bootloader。
圖2AUTOSARCAN診斷相關模組[page]
雖然AUTOSAR目前不支援上述服務，但并未限制開發者對其進行擴展。
2)軟體架構
AUTOAR架構中和診斷相關的模組如圖2所示。
FIM模組的作用是根據DEM(DiagnosticEventManager)報告的事件狀態使能或禁止軟體構件內部的功能實體。PDURouter(協議數據單元路由器)模組僅負責轉發DCM(DiagnosticCommunicationManager)和CANTP(CANTransportLayer)之間的I_PDU(交互層協議數據單元)，不會對數據進行任何修改。CANInterface模組、CANDriver模組和CANTransceiver模組負責L_PDU(數據鏈路層協議數據單元)的傳輸。
DEM、DCM和CANTP是AUTOSAR架構中和診斷相關的核心模組。
3)DCM
DCM模組遵循ISO14229-1、ISO15031-5、ISO15765-4和SAEJ1979標準，能直接處理0x10、0x27和0x3E服務。收到AUTOSAR支援的OBD服務或其他UDS服務時，靠叫DEM、軟體構件或者其他BSW模組提供的介面進行響應。
AUTOSAR建議用叁個功能模組組成DCM，分別是DSL(DiagnosticSessionLayer)、DSD(DiagnosticServiceDispatcher)和DSP(DiagnosticServiceProcessing)。其中DSL負責處理PDURouter傳來的診斷請求，管理會話層和應用層定時參數，處理會話狀態的切換等。DSD負責將DSL傳來的診斷請求轉發給DSP，同時將DSP傳來的診斷響應報文傳給DSL。DSP負責分析接收到的診斷請求報文，檢查其報文格式以及其請求的子功能。只有在診斷請求報文的服務標識符、子功能、報文格式等條件都滿足的情況下，DSP才會處理收到的請求報文，并將處理結果整理成診斷響應報文發給PDURouter。
4)DEM
DCM模組遵循的標準與DCM相同，負責直接處理與DTC相關的服務，如UDS中的0x19服務(響應報文由DCM發送出去)。當軟體構件中的MonitorFunction檢測到故障或BSW模組檢測到故障時，將通知DEM模組處理和儲存‘診斷事件’(由EventID進行標識)。如果故障確診，唿叫NVRAMManager(非揮發性記憶體管理器)提供的介面將其存取到非揮發性記憶體中，同時通知應用層進行故障指示。DEM的狀態圖如圖3所示：
圖3DEM狀態圖
5)CANTP模組
遵循ISO15765-2標準。負責診斷報文的尋址、拆包與打包，以及網路層定時參數的管理。所以，該模組向下傳輸的是N_PDU(網路層協議數據單元)。
第一、由于嚴格分層，除了CANDriver和CANTransceiver模組要依賴于硬體，AUTOSAR與診斷相關的模組幾乎完全獨立于硬體。按照此架構開發完成的診斷程式碼能夠擺脫硬體的束縛，具有最大程度的再使用性。
第二、AUTOSAR目前不支援SAEJ1939。
第叁、暫時不能直接將AUTOSAR軟體架構用于Bootloder程式的開發。
綜上所述，AUTOSAR標準仍舊處于發展和完善階段，但隨著目前汽車ECU軟體開發矛盾的加劇，開發難度不斷增大，開發週期卻不斷縮短，AUTOSAR將成為必然趨勢。
