python 建立uds

### 如何使用Python实现UDS诊断测试 #### 使用`python-udsoncan`库进行UDS诊断测试 为了利用Python执行UDS诊断测试，推荐采用`python-udsoncan`库。此库提供了ISO-14229定义的统一诊断服务(UDS)协议的具体实现[^2]。 安装该库可以通过pip命令完成： ```bash pip install python-udsoncan ``` 下面是一个简单的例子来展示如何创建一个客户端并发送读取数据识别符请求（Read Data by Identifier, DSC）: ```python import time from uds import CanInterfaceHandler, IsoTpInterfaceAdapter, DiagnosticMessage, Request, Response, NegativeResponseCode from uds.transport_interface.can_transport_interface_handler import CanTransportInterfaceHandler from uds.ecu import EcuState def read_data_by_identifier(ecu, did): request = Request(service=DiagnosticMessage.ServiceType.READ_DATA_BY_IDENTIFIER, subfunction=None, data=[did]) response = ecu.send_request(request) if isinstance(response, Response): print(f"Data identifier {hex(did)} returned value: ", end='') for byte in response.data: print(hex(byte), end=' ') print() elif isinstance(response, NegativeResponseCode): print('Negative response received:', hex(response.code)) if __name__ == '__main__': can_ifh = CanInterfaceHandler(bustype='socketcan', channel='vcan0') isotp_adapter = IsoTpInterfaceAdapter(can_ifh) ecu = EcuState(isotp_adapter) try: while True: read_data_by_identifier(ecu, 0xF190) # Example DID time.sleep(1) except KeyboardInterrupt: pass finally: can_ifh.shutdown() ``` 这段代码展示了怎样初始化CAN接口以及ISO TP适配器，并建立ECU对象用于通信。接着定义了一个函数`read_data_by_identifier()`用来向指定的数据标识符(DID)发起查询请求。最后，在主程序部分循环调用上述方法直到收到中断信号为止[^3]。

<think>嗯，用户现在问的是关于用Python编写UDS自动诊断测试脚本的实例。之前他们问过Python和CANoe联动的例子，现在可能是在同一个项目中的延伸需求，或者是对汽车电子测试的进一步探索。我需要先回想一下UDS是什么，UDS（Unified Diagnostic Services）是统一诊断服务，属于ISO 14229标准，用于汽车ECU的诊断通信。通常通过CAN总线或者其他车载网络实现，比如DoIP。 用户的需求是编写自动化的测试脚本，所以可能需要了解如何用Python与ECU进行UDS通信，发送请求并解析响应。可能的场景包括自动化测试生产线上的ECU，或者开发阶段的持续集成测试。用户可能是测试工程师、开发人员或者汽车电子相关的研究人员。 接下来要考虑用户可能的背景。他们可能已经熟悉CANoe的使用，现在想用Python来扩展或替代部分功能，或者需要更灵活的脚本语言来处理复杂的测试逻辑。他们可能希望脚本能够集成到现有的自动化框架中，或者需要生成测试报告等。 用户可能没有说出来的深层需求包括：如何与硬件接口（比如使用什么样的适配器），是否需要处理不同的UDS服务，如何处理超时和错误，以及如何验证响应是否正确。另外，还可能关心脚本的可维护性和扩展性，比如如何组织测试用例，如何参数化测试数据等。 需要提供一个具体的实例，涵盖连接ECU、发送诊断请求、解析响应、错误处理等步骤。可能需要提到使用第三方库，比如python-can，udsoncan，或者通过CAPL与CANoe联动，但用户之前的问题是关于Python和CANoe联动的，所以可能需要结合两者，或者单独使用Python库。 需要确定是否需要硬件适配器，比如PCAN、Vector接口等，或者使用CANoe作为网关。如果使用CANoe，可能需要通过COM接口控制，如之前提到的pywin32。但用户这次的问题可能更倾向于直接用Python与ECU通信，而不是通过CANoe，不过也有可能两者结合。需要明确这一点。 另外，UDS通信通常需要处理会话层、安全访问、DTC读取等，可能需要分步骤解释如何实现这些功能。例如，切换到扩展会话，发送安全访问密钥，读取DTC信息等。 还需要考虑代码的结构，比如使用类来封装UDS客户端，如何处理不同的服务ID，如何解析数据，以及如何处理异常情况。可能还需要提到单元测试或日志记录等功能。 最后，需要确保提供的示例代码是正确且可运行的，同时指出可能的依赖和配置步骤，比如安装必要的库，配置CAN接口等。如果有常见的错误或注意事项，也需要提醒用户，比如波特率设置、硬件连接、ECU的寻址方式等。</think>以下是使用 Python 编写 UDS（Unified Diagnostic Services，ISO 14229）自动诊断测试脚本的实例及核心实现方法： --- ### **核心工具与技术** 1. **协议基础**：UDS 服务（如 `0x10` 会话控制、`0x27` 安全访问、`0x19` 读取 DTC） 2. **Python 库**：`python-can`（CAN 通信）、`udsoncan`（UDS 协议封装） 3. **硬件接口**：CAN 适配器（如 PCAN、Kvaser、Vector 设备等） 4. **测试框架**：`pytest` 或 `unittest`（组织测试用例） --- ### **实现步骤示例** #### 1. 环境准备 ```bash pip install python-can udsoncan pytest ``` #### 2. 基础 UDS 客户端类封装 ```python from udsoncan.connections import PythonIsoTpConnection from udsoncan.client import Client from udsoncan.services import * import can class UDSClient: def __init__(self, can_channel='can0', rx_id=0x7E0, tx_id=0x7E8): # 初始化 CAN 总线 self.bus = can.interface.Bus( channel=can_channel, bustype='socketcan', bitrate=500000 ) # 建立 ISO-TP 连接（传输层） self.conn = PythonIsoTpConnection( self.bus, rx_id=rx_id, # ECU 响应 ID tx_id=tx_id # ECU 接收 ID ) # 创建 UDS 客户端 self.client = Client(self.conn, request_timeout=2) def connect(self): self.client.connect() def disconnect(self): self.client.disconnect() # 示例方法：切换诊断会话模式 def set_session(self, session_type): response = self.client.change_session(session_type) return response.service_data.session_echo ``` --- ### **典型测试用例实现** #### 1. 会话控制测试（0x10 服务） ```python def test_session_control(): uds = UDSClient() uds.connect() # 切换到扩展诊断会话（0x03） assert uds.set_session(0x03) == 0x03 uds.disconnect() ``` #### 2. 安全访问测试（0x27 服务） ```python def test_security_access(): uds = UDSClient() uds.connect() # 请求种子 response = uds.client.request_seed(level=0x01) seed = response.service_data.seed # 生成密钥（示例算法：反转字节） key = bytes([b ^ 0xFF for b in seed]) # 发送密钥 response = uds.client.send_key(level=0x01, key=key) assert response.positive uds.disconnect() ``` #### 3. 读取 DTC 测试（0x19 服务） ```python def test_read_dtc(): uds = UDSClient() uds.connect() # 读取当前故障码 response = uds.client.read_dtc_information( report_type=0x02, # 报告已存储的 DTC dtc_status_mask=0xFF ) dtc_list = response.service_data.dtc_list print(f"检测到 {len(dtc_list)} 个故障码：{dtc_list}") uds.disconnect() ``` --- ### **高级功能扩展** 1. **测试框架集成**： ```python import pytest @pytest.fixture(scope="module") def uds_client(): client = UDSClient() client.connect() yield client client.disconnect() def test_ecu_identification(uds_client): response = uds_client.client.read_data_by_identifier(0xF190) assert response.positive ``` 2. **自动化报告生成**： ```python import csv def generate_report(test_results): with open('uds_test_report.csv', 'w', newline='') as f: writer = csv.writer(f) writer.writerow(['Test Case', 'Result']) for case, result in test_results.items(): writer.writerow([case, 'PASS' if result else 'FAIL']) ``` 3. **错误处理增强**： ```python from udsoncan.exceptions import * def safe_dtc_read(client): try: return client.read_dtc_information(0x02) except NegativeResponseException as e: print(f"ECU 拒绝请求: {e}") except TimeoutException: print("请求超时") ``` --- ### **关键技术点** 1. **协议栈分层**： - **物理层**：CAN 适配器配置（波特率、通道） - **传输层**：ISO-TP（ISO 15765-2）分包与重组 - **应用层**：UDS 服务实现 2. **典型服务实现**： - 0x22 - Read Data by Identifier - 0x2E - Write Data by Identifier - 0x31 - Routine Control - 0x3E - Tester Present 3. **调试工具**： - 使用 `candump` 或 CANoe 实时监控总线数据 - 通过 `python-can` 的 `LogReader` 分析日志 --- ### **注意事项** 1. **硬件配置**：确保 CAN 适配器与 ECU 波特率一致 2. **寻址方式**：正确处理物理寻址（单 ECU）与功能寻址（广播） 3. **超时设置**：根据 ECU 响应时间调整 `request_timeout` 4. **安全算法**：实际密钥生成需与 ECU 端算法匹配 5. **标准参考**：ISO 14229-1（UDS）和 ISO 15765-2（ISO-TP） 通过这种实现方式，可以构建完整的自动化诊断测试系统，应用于 ECU 开发验证、产线 EOL 测试和售后诊断工具开发等场景。