news 2026/1/23 6:45:03

基于CAN总线的UDS 28服务调试实战案例解析

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张小明

前端开发工程师

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基于CAN总线的UDS 28服务调试实战案例解析

UDS 28服务实战调试手记:从CAN总线“失联”说起

最近在做一款ECU的产线刷写功能验证时,遇到了一个典型的通信“自锁”问题——诊断仪发出0x28服务请求后,目标节点彻底“失联”,再发任何指令都石沉大海。抓包一看,确实没有响应;重启ECU?能恢复,但显然这不是解决问题的办法。

这个过程让我重新梳理了一遍UDS 28服务(Communication Control)在实际项目中的使用逻辑和常见陷阱。今天就结合这次调试经历,把这套看似简单却极易踩坑的服务讲清楚,尤其聚焦于它在基于CAN总线的车载网络环境下的应用与避坑指南。


为什么是UDS 28服务?

先说背景。随着汽车电子控制器数量激增,诊断系统早已不再是“读故障码”那么简单。现代车辆需要支持OTA升级、在线标定、功能激活等复杂操作,这些都依赖一套标准化的诊断协议来协调各个ECU的行为。

这就是UDS(Unified Diagnostic Services,ISO 14229)的由来。而其中的服务ID0x28—— Communication Control,专门用来控制ECU的通信行为,比如:

  • 刷写Flash前关闭周期性报文发送,降低总线负载;
  • 进入特定模式时屏蔽某些非关键通信;
  • 或者干脆临时“静默”,避免干扰关键流程。

听起来很实用对吧?但用不好就会像我一样,把自己“关在外面”。

它到底能做什么?

0x28服务的核心能力是通过一条命令启停ECU的部分或全部通信功能。它的请求格式非常简洁:

[SID][Subfunction][Control Type]

例如:

02 28 04 00

这表示:子功能为04h,即“禁用接收和发送”。一旦执行成功,该ECU将不再对外发出任何CAN报文,也忽略所有收到的消息——除非你有物理复位权限,否则基本等于“断联”。

所以,别小看这一条命令,它是把双刃剑。


拆解UDS 28服务的工作机制

要安全地使用这项服务,必须理解它的底层逻辑和约束条件。

子功能怎么选?不是随便写的

不同子功能对应不同的通信控制策略,常见的如下:

子功能值含义
01h启用Rx和Tx(恢复通信)
02h启用Rx,禁用Tx(只收不发)
03h禁用Rx,启用Tx(只发不收)
04h禁用Rx和Tx(完全静默)

实践中最常用的是01h04h,但强烈建议慎用04h,尤其是在远程刷写场景中。因为你一旦执行了这条指令,后续的所有诊断命令都将无法送达,相当于拔掉了自己的网线。

更稳妥的做法是优先使用02h:保留接收能力,仅关闭发送,这样即使其他模块还在发心跳报文,也不会影响你的诊断通道。

控制类型参数:厂商说了算

第三个字节叫“Control Type”,理论上可以进一步细化作用范围,比如只禁用应用层通信、OBD相关通信等。但实际上,这部分行为高度依赖ECU厂商的具体实现。

有些平台可能只识别0x00(默认全部),其他的直接返回 NRC0x12(不支持子功能)。所以在开发初期一定要查清楚目标ECU的诊断规范文档,别想当然。


实际调用为何失败?那些藏在响应里的线索

你以为发出去就完事了?错。大多数时候,问题出在ECU拒绝执行,而你没去看它的回应。

常见否定响应码(NRC)解读

当ECU返回7F 28 XX,说明请求被拒,后面的XX就是原因代码。几个高频出现的NRC值得牢记:

  • 0x12– Sub-function not supported
    ECU压根不认识你传的子功能。可能是固件版本太老,或者你用了非法组合。

  • 0x13– Incorrect message length
    数据长度不对。比如你发了5个字节,但它期望只有4个。注意单帧格式中第一个字节是有效数据长度!

  • 0x22– Conditions not correct
    条件不满足!这是最常见的原因之一。通常是因为当前不在扩展会话(Extended Session)下。

  • 0x33– Security access denied
    缺少安全解锁。很多高端车型要求先过0x27服务认证才能执行敏感操作。

✅ 正确流程应该是:进入扩展会话 → 安全解锁(如需)→ 发送28服务 → 验证响应 → 执行后续动作。

如果你跳过了前面两步,大概率会收到0x220x33


CAN总线上的传输细节:别让协议成了拦路虎

UDS跑在CAN上,就得遵守ISO 15765-2(CAN TP)的规则。虽然28服务一般很短,走单帧就够了,但也不能马虎。

单帧格式长什么样?

对于≤7字节的数据,用单帧(Single Frame, SF)即可完成传输:

[Length][SID][Subfunc][...]

例如:

02 28 04 00
  • 第一字节0x02表示后面有两个有效字节(不含自己)
  • DLC应设为4(四个数据字节)
  • CAN ID通常为物理寻址,如0x7E0(请求)、0x7E8(响应)

如果DLC设置错误(比如设成8),有些ECU的CanTp模块会直接丢弃,导致“无响应”的假象。

关键参数不能忽视

参数推荐值说明
波特率500 kbps / 250 kbps收发双方必须一致
N_As/N_Ar 超时50~500ms影响等待响应的时间
STmin≥30ms(若未协商)连续帧最小间隔,单帧可忽略

特别是在高负载网络中,超时时间太短会导致误判“超时”,从而中断诊断流程。


一段真实可用的发送代码(Linux + SocketCAN)

下面是我在PC端调试时常用的一段C代码,用于通过SocketCAN接口发送28服务请求:

#include <linux/can.h> #include <linux/can/raw.h> #include <sys/socket.h> #include <unistd.h> int send_uds_28_service(int can_socket, uint32_t tx_can_id) { struct can_frame frame; frame.can_id = tx_can_id; // 如 0x7E0 frame.can_dlc = 4; // 必须匹配实际数据长度 frame.data[0] = 0x02; // 单帧:2个有效字节 frame.data[1] = 0x28; // SID: Communication Control frame.data[2] = 0x02; // Subfunction: Enable Rx, Disable Tx frame.data[3] = 0x00; // Control Type: 默认全量控制 if (write(can_socket, &frame, sizeof(frame)) != sizeof(frame)) { perror("Failed to send UDS 28 request"); return -1; } return 0; }

📌关键点提醒
-can_dlc要严格匹配实际使用的字节数(这里是4)
- 数据第0字节是“有效长度”,不是填充符
- 若使用扩展帧,需设置CAN_EFF_FLAG标志位

这类代码常用于HIL测试平台、自动化脚本或产线工具开发,稳定性取决于对协议细节的理解程度。


调试实录:那次“失联”事件是怎么解决的?

回到开头的问题:为什么发完0x28 04 00之后ECU就没反应了?

排查过程如下:

  1. 抓包确认请求已发出
    使用PCAN-View确认诊断仪确实发出了正确的CAN帧,DLC=4,内容无误。

  2. 检查是否有响应
    没有任何来自0x7E8的回复。既没有正响应68,也没有负响应7F

  3. 怀疑进入了“静默”状态
    很可能ECU已经执行了“禁用Rx+Tx”,导致后续连响应都无法发出。

  4. 查看ECU日志(Bootloader输出)
    果然发现日志显示:“Received CC command, disabled all communication.”
    并且当时处于默认会话(Default Session)下!

  5. 发现问题根源
    - 我们没有先切换到扩展会话;
    - ECU配置允许在默认会话下执行28服务(安全性设计缺陷);
    - 于是命令被执行,但ECU立即切断自身通信,造成“自杀式禁用”。

最终解决方案
- 修改ECU诊断配置:禁止在默认会话下执行0x28服务;
- 在脚本中强制加入会话切换步骤;
- 对04h操作增加二次确认提示;
- 引入自动恢复机制:若10秒内未收到恢复指令,则自动启用通信。


工程实践中的最佳建议

经过多次类似事件,总结出几条硬核经验,分享给正在踩坑的你:

✅ 推荐做法

  • 始终优先使用02h(Enable Rx, Disable Tx)
    保持接收通道畅通,避免“喊不应”。

  • 确保进入扩展会话后再调用
    发送10 03是基本礼仪。

  • 必要时先做安全访问
    特别是在量产车或高安全等级系统中。

  • 添加超时恢复机制
    可在应用层设置定时器,超过一定时间自动恢复通信。

  • 记录操作日志
    在ECU内部保存每次通信控制的操作来源和时间戳,方便追溯。

❌ 绝对避免

  • 在未受控环境下使用04h
  • 脚本中缺少异常处理逻辑;
  • 忽略否定响应码,盲目重试;
  • 让28服务暴露在低权限会话中。

它不只是“开关”,更是诊断流程的调度中枢

很多人把UDS 28服务当成一个简单的“通信开关”,其实它的价值远不止于此。

在以下高级场景中,它是不可或缺的一环:

  • OTA升级流程:在下载阶段主动抑制非必要报文,提升通信可靠性;
  • 自动化产线检测:批量执行通信控制以隔离被测单元;
  • 故障注入测试:模拟通信异常,验证系统的鲁棒性;
  • 多ECU协同诊断:统一调度多个节点进入静默/唤醒状态。

换句话说,28服务是实现精细化诊断控制的基础设施之一


写在最后:CAN不会消失,UDS仍需精研

尽管车载以太网和DoIP正在崛起,但在未来很长一段时间里,CAN依然是绝大多数车型的主力总线。而建立在其上的UDS协议族,尤其是像0x28这样的关键控制服务,仍然是工程师日常工作中绕不开的技术点。

掌握它,不仅意味着你能顺利完成一次刷写任务,更代表着你对整个诊断系统有了更深一层的理解。

下次当你准备按下“禁用通信”按钮时,请记得问自己一句:
“我还能回来吗?”

如果你也在项目中遇到过类似的“自锁”问题,欢迎留言交流,我们一起排雷。

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