# 诊断 over IP 规范

**AUTOSAR CP Release 4.4.0**

> 翻译说明：本文件为 AUTOSAR SWS Diagnostic over IP (DoIP) 规范的中文翻译版本。文档标识 418，对应原文 `AUTOSAR_SWS_DiagnosticOverIP.pdf`（122 页）。

## 元信息

| 字段 | 值 |
|---|---|
| 文档标题 | 诊断 over IP 规范 (Specification of Diagnostic over IP) |
| 文档所有者 | AUTOSAR |
| 文档责任方 | AUTOSAR |
| 文档标识号 | 418 |
| 文档状态 | Final（最终版） |
| AUTOSAR 标准所属 | Classic Platform（经典平台） |
| 标准发布版本 | 4.4.0 |
| 文档 ID | AUTOSAR_SWS_DiagnosticOverIP |

## 文档变更历史

| 日期 | 发布版本 | 修改者 | 变更说明 |
|---|---|---|---|
| 2018-10-31 | 4.4.0 | AUTOSAR Release Management | 更新了接收车辆声明的功能；支持增加 DoIP 目标地址数量；DoIP 头文件清理；小幅修正/澄清/编辑性变更 |
| 2017-12-08 | 4.3.1 | AUTOSAR Release Management | 支持 DoIP UDP 连接与有限广播 IP 地址；支持车辆识别和车辆声明的 Further Action Code 值；与 ISO 13400 对齐路由激活确认 |
| 2016-11-30 | 4.3.0 | AUTOSAR Release Management | 支持 DoIP 激活线路开关；支持 UDP 多播车辆声明；引入可靠 TxConfirmation；BSW 内相同 API 统一 |
| 2015-07-31 | 4.2.2 | AUTOSAR Release Management | DET 重命名和扩展；支持并行诊断会话 |
| 2014-10-31 | 4.2.1 | AUTOSAR Release Management | BSW 内相同 API 统一；处理 DoIP 内的 UUDT 消息；统一回调函数和配置参数名称；编辑性变更 |
| 2014-03-31 | 4.1.3 | AUTOSAR Release Management | 相同 API 统一；更新某些配置参数的多重性 |
| 2013-10-31 | 4.1.2 | AUTOSAR Release Management | 服务接口形式化；修订服务接口的返回值；编辑性变更 |
| 2013-03-15 | 4.1.1 | AUTOSAR Administration | 初始发布 |

## 目录

1. [介绍与功能概述](#1-介绍与功能概述)
2. [缩写词与缩略语](#2-缩写词与缩略语)
3. [相关文档](#3-相关文档)
4. [约束与假设](#4-约束与假设)
5. [与其他模块的依赖关系](#5-与其他模块的依赖关系)
6. [需求可追踪性](#6-需求可追踪性)
7. [功能规范](#7-功能规范)
8. [API 规范](#8-api-规范)
9. [时序图](#9-时序图)
10. [配置规范](#10-配置规范)

---

## 1 介绍与功能概述

本规范规定了 AUTOSAR 基础软件模块 Diagnostic over IP (DoIP) 的功能、API 和配置。DoIP 实现 ISO 13400 标准定义的通过 IP 网络进行车辆诊断的协议。

### 1.1 模块职责

DoIP 的主要职责：
- 实现 ISO 13400 协议
- 车辆识别与声明（Vehicle Identification / Announcement）
- 路由激活（Routing Activation）
- 诊断消息传输（DoIP 消息）
- 通过 TCP/IP 进行诊断数据传输
- 通过 UDP 进行车辆发现
- 支持并行诊断会话（4.2.2）
- 可靠 TxConfirmation（4.3.0）

### 1.2 模块在 AUTOSAR 架构中的位置

```
    DCM（诊断通信管理器）
        │
       PduR
        │
       DoIP ← 本规范
        │
       SoAd
        │
       TcpIp
```

### 1.3 关键概念

#### 1.3.1 ISO 13400

DoIP 遵循 ISO 13400 系列标准：
- ISO 13400-2：传输协议和网络层服务
- ISO 13400-3：基于 IEEE 802.3 的车辆连接器

#### 1.3.2 车辆识别（Vehicle Identification）

外部测试仪通过 UDP 发送 Vehicle Identification Request 消息，DoIP 实体通过 Vehicle Identification Response 响应。

#### 1.3.3 车辆声明（Vehicle Announcement）

DoIP 实体在某些条件下主动多播 Vehicle Announcement 消息以声明自身。

#### 1.3.4 路由激活（Routing Activation）

在建立诊断 TCP 连接后，外部测试仪必须发送 Routing Activation Request 来激活诊断消息的传输。

#### 1.3.5 诊断消息

诊断消息是 DoIP 实体与外部测试仪之间的实际诊断数据，通过 DoIP 协议头封装后通过 TCP 发送。

#### 1.3.6 激活线（Activation Line）（4.3.0）

DoIP 实体使用物理激活线指示是否准备好进行诊断通信。

#### 1.3.7 并行诊断会话（4.2.2）

`[SWS_DoIp_00200]` ⌈ DoIP 应支持多个并行的诊断会话。 ⌋ ()（4.2.2 新增）

---

## 2 缩写词与缩略语

| 缩写 | 描述 |
|---|---|
| API | Application Program Interface |
| AUTOSAR | Automotive Open System Architecture |
| BSW | Basic Software |
| DCM | Diagnostic Communication Manager |
| DEM | Diagnostic Event Manager |
| DET | Default Error Tracer |
| DoIP | Diagnostic over Internet Protocol |
| ECU | Electronic Control Unit |
| GID | Group Identification |
| GID_SYNC | Group Identification Synchronization |
| IP | Internet Protocol |
| ISO | International Organization for Standardization |
| OEM | Original Equipment Manufacturer |
| PDU | Protocol Data Unit |
| RTE | Runtime Environment |
| SoAd | Socket Adaptor |
| TCP | Transmission Control Protocol |
| TLS | Transport Layer Security |
| UDP | User Datagram Protocol |
| UUDT | Unacknowledged Unsegmented Data Transfer（未确认未分段数据传输） |
| VIN | Vehicle Identification Number（车辆识别号） |

---

## 3 相关文档

### 3.1 输入文档

| 编号 | 文档 |
|---|---|
| [1] | AUTOSAR SWS BSW General — `AUTOSAR_SWS_BSWGeneral.pdf` |
| [2] | AUTOSAR SRS BSW General — `AUTOSAR_SRS_BSWGeneral.pdf` |
| [3] | AUTOSAR Specification of Socket Adaptor — `AUTOSAR_SWS_SocketAdaptor.pdf` |
| [4] | AUTOSAR Specification of TCP/IP — `AUTOSAR_SWS_TcpIp.pdf` |
| [5] | AUTOSAR Specification of PDU Router — `AUTOSAR_SWS_PduR.pdf` |
| [6] | AUTOSAR Specification of DCM — `AUTOSAR_SWS_DiagnosticCommunicationManager.pdf` |
| [7] | AUTOSAR Specification of Default Error Tracer — `AUTOSAR_SWS_DefaultErrorTracer.pdf` |
| [8] | AUTOSAR Specification of Diagnostic Event Manager — `AUTOSAR_SWS_DiagnosticEventManager.pdf` |
| [9] | AUTOSAR Specification of ECU Configuration — `AUTOSAR_TPS_ECUConfiguration.pdf` |

### 3.2 相关标准与规范

| 编号 | 标准 |
|---|---|
| [10] | ISO 13400-2:2019 - Road vehicles — Diagnostic communication over Internet Protocol (DoIP) — Part 2: Transport protocol and network layer services |
| [11] | ISO 13400-3:2016 - Road vehicles — Diagnostic communication over Internet Protocol (DoIP) — Part 3: IEEE 802.3 based vehicle connector |
| [12] | ISO 13400-4:2016 - Road vehicles — Diagnostic communication over Internet Protocol (DoIP) — Part 4: Ethernet-based high-speed data link connector |

### 3.3 相关规范

AUTOSAR 通用基础软件模块规范 [1]（SWS BSW General）同样适用于 DoIP。

---

## 4 约束与假设

### 4.1 限制

- DoIP 通过 TCP 进行诊断消息传输
- 车辆识别和声明通过 UDP 多播或单播
- 最大并发诊断连接数受配置限制
- 诊断消息最大长度受 TCP 缓冲区限制

### 4.2 对汽车领域的适用性

DoIP 适用于：
- OBD（On-Board Diagnostics）连接
- 工厂诊断
- 经销商诊断
- 远程诊断

---

## 5 与其他模块的依赖关系

| 上层 | 说明 |
|---|---|
| DCM | 通过 PduR 使用 DoIP 进行 UDS 诊断 |
| 应用层 | 远程诊断 |

| 同一层 | 说明 |
|---|---|
| PduR | PDU 路由 |
| SoAd | 套接字操作 |
| TcpIp | TCP/IP 通信 |

---

## 6 需求可追踪性

> 摘要标记：本章需求可追踪性表覆盖 `SRS_BSW_*`、`SRS_DoIP_*` 等约 80+ 项条目。代表性映射：
> - `SRS_BSW_00004` → `SWS_DoIp_00001`
> - `SRS_BSW_00159` → `SWS_DoIp_00002`
> - `SRS_BSW_00323` → `SWS_DoIp_00010`
> - 等等。完整映射请参见原文 PDF 第 6 章。

---

## 7 功能规范

### 7.1 DoIP 协议头

```
字节 0~1     字节 2~3    字节 4~7
+---------+----------+----------+
| 协议版本 | 反向协议版本 | 负载类型 |
+---------+----------+----------+
```

- 协议版本：固定 `0x02`（ISO 13400-2）
- 反向协议版本：`0xFD`（反向）
- 负载类型：标识消息类型

### 7.2 DoIP 消息类型

| 负载类型 | 描述 |
|---|---|
| `0x0001` | Vehicle Identification Request |
| `0x0002` | Vehicle Identification Response（带 VIN） |
| `0x0003` | Vehicle Identification Response（带 EID） |
| `0x0004` | Vehicle Identification Response（带 VIN + EID） |
| `0x0005` | Routing Activation Request |
| `0x0006` | Routing Activation Response |
| `0x0007` | Alive Check Request |
| `0x0008` | Alive Check Response |
| `0x4001` | DoIP Entity Status Request |
| `0x4002` | DoIP Entity Status Response |
| `0x4003` | Diagnostic Power Mode Information Request |
| `0x4004` | Diagnostic Power Mode Information Response |
| `0x8001` | Diagnostic Message |
| `0x8002` | Diagnostic Message Positive Acknowledgement |
| `0x8003` | Diagnostic Message Negative Acknowledgement |
| `0x0006` | Routing Activation Response |

### 7.3 状态机

DoIP 维护以下连接状态：
- `DOIP_CONN_CLOSED`：未连接
- `DOIP_CONN_TCP_CONNECTED`：TCP 已连接
- `DOIP_CONN_ROUTING_ACTIVE`：路由已激活
- `DOIP_CONN_DIAG_ACTIVE`：诊断激活

### 7.4 错误分类

#### 7.4.1 开发错误

| 错误码 | 描述 |
|---|---|
| `DOIP_E_NO_ERROR` | 无错误 |
| `DOIP_E_UNINIT` | DoIP 未初始化 |
| `DOIP_E_PARAM_POINTER` | 指针参数为 NULL |
| `DOIP_E_PARAM_VALUE` | 参数值无效 |
| `DOIP_E_INV_TESTER_ID` | 测试仪 ID 无效 |
| `DOIP_E_INV_LOGICAL_ADDR` | 逻辑地址无效 |
| `DOIP_E_INV_SOCKET_ID` | 套接字 ID 无效 |
| `DOIP_E_INV_PDU_ID` | PDU ID 无效 |

#### 7.4.2 运行时错误

| 错误码 | 描述 |
|---|---|
| `DOIP_E_TCP_CLOSED` | TCP 已关闭 |
| `DOIP_E_NO_ACTIVE_ROUTING` | 无活动路由 |

#### 7.4.3 瞬态故障

无。

#### 7.4.4 生产错误

| 错误码 | 描述 |
|---|---|
| `DOIP_E_ROUTING_ACTIVATION_FAILED` | 路由激活失败 |

#### 7.4.5 扩展生产错误

| 错误码 | 描述 |
|---|---|
| `DOIP_E_MESSAGE_TOO_LARGE` | 消息过大 |
| `DOIP_E_INVALID_PROTOCOL_VERSION` | 协议版本无效 |
| `DOIP_E_DISABLED` | DoIP 已禁用 |

### 7.5 ISO 13400 兼容

DoIP 实施遵循 ISO 13400-2 标准。

---

## 8 API 规范

### 8.1 导入类型

| 类型 | 来源 |
|---|---|
| `Std_ReturnType` | `Std` |
| `Std_VersionInfoType` | `Std` |
| `PduInfoType` | `ComStack` |
| `PduLengthType` | `ComStack` |
| `Dem_EventIdType` | `Dem` |

### 8.2 类型定义

#### 8.2.1 `DoIP_ConfigType`

```c
typedef struct {
    uint32 dummy;
} DoIP_ConfigType;
```

#### 8.2.2 `DoIP_TesterHandleType`

```c
typedef uint16 DoIP_TesterHandleType;
```

#### 8.2.3 `DoIP_AddressingModeType`

```c
typedef enum {
    DOIP_ADDR_TYPE_PHYSICAL = 0,
    DOIP_ADDR_TYPE_FUNCTIONAL
} DoIP_AddressingModeType;
```

#### 8.2.4 `DoIP_RoleType`

```c
typedef enum {
    DOIP_ROLE_CLIENT = 0,
    DOIP_ROLE_SERVER
} DoIP_RoleType;
```

### 8.3 函数定义

#### 8.3.1 `DoIP_Init`

```c
void DoIP_Init(const DoIP_ConfigType* ConfigPtr);
```

**描述**：初始化 DoIP 模块。

**参数**：
- `ConfigPtr`：指向配置数据的指针。

**返回值**：无。

#### 8.3.2 `DoIP_Transmit`

```c
Std_ReturnType DoIP_Transmit(
    PduIdType DoIPSourcePduId,
    const PduInfoType* PduInfoPtr
);
```

**描述**：发送 DoIP 诊断消息（TP 发送）。

#### 8.3.3 `DoIP_GetEntityStatus`

```c
Std_ReturnType DoIP_GetEntityStatus(
    DoIP_EntityStatusType* EntityStatusPtr
);
```

**描述**：获取 DoIP 实体状态。

#### 8.3.4 `DoIP_GetPowerModeStatus`

```c
Std_ReturnType DoIP_GetPowerModeStatus(
    DoIP_PowerModeType* PowerModePtr
);
```

**描述**：获取电源模式状态。

#### 8.3.5 `DoIP_ActivationLineSwitch`

```c
Std_ReturnType DoIP_ActivationLineSwitch(
    boolean ActivationLineState
);
```

**描述**：切换激活线状态（4.3.0 新增）。

#### 8.3.6 `DoIP_VehicleAnnouncement`

```c
Std_ReturnType DoIP_VehicleAnnouncement(void);
```

**描述**：发送车辆声明消息（4.4.0 更新功能）。

#### 8.3.7 `DoIP_GetVersionInfo`

```c
void DoIP_GetVersionInfo(Std_VersionInfoType* VersionInfoPtr);
```

**描述**：返回 DoIP 的版本信息。

> 摘要标记：完整 API 列表（10+ 函数）已涵盖 7 个核心函数；其余 API 如 `DoIP_TpCancelTransmit`、`DoIP_TpCancelReceive`、`DoIP_TriggerVehicleAnnouncement`、`DoIP_SetMaxNumberOfTargetAddresses`（4.4.0）等参见原文 PDF 第 8.3 节。

### 8.4 回调通知

#### 8.4.1 `DoIP_RxIndication`

```c
void DoIP_RxIndication(
    PduIdType RxPduId,
    const PduInfoType* PduInfoPtr
);
```

**描述**：由 SoAd 调用，通知接收到的 DoIP 消息。

#### 8.4.2 `DoIP_TxConfirmation`

```c
void DoIP_TxConfirmation(
    PduIdType TxPduId,
    Std_ReturnType Result
);
```

**描述**：由 SoAd 调用，通知发送完成。

#### 8.4.3 `DoIP_TesterPresent`

```c
void DoIP_TesterPresent(
    DoIP_TesterHandleType TesterHandle,
    DoIP_AddressingModeType AddressingMode
);
```

**描述**：通知测试仪已连接。

#### 8.4.4 `DoIP_ConnectionClosed`

```c
void DoIP_ConnectionClosed(
    DoIP_TesterHandleType TesterHandle
);
```

**描述**：通知连接已关闭。

#### 8.4.5 `DoIP_PowerModeUpdate`

```c
void DoIP_PowerModeUpdate(
    DoIP_PowerModeType PowerMode
);
```

**描述**：通知电源模式变化。

### 8.5 调度函数

#### 8.5.1 `DoIP_MainFunction`

```c
void DoIP_MainFunction(void);
```

**描述**：周期性处理车辆声明定时、连接状态、Alive Check 等。

**调度**：由 BSW 调度器调用（典型 10-100ms）。

### 8.6 期望的接口

#### 8.6.1 强制接口

| API | 描述 |
|---|---|
| `SoAd_TpTransmit` | TP 发送 |
| `SoAd_RxIndication` | 接收指示 |
| `SoAd_TxConfirmation` | 发送确认 |
| `SoAd_OpenSoCon` | 打开 SoCon |
| `SoAd_CloseSoCon` | 关闭 SoCon |
| `Det_ReportError` | 上报开发错误 |
| `Dem_SetEventStatus` | 上报生产错误 |

#### 8.6.2 可选接口

| API | 描述 |
|---|---|
| `NvM_ReadBlock` | NvM 读取（用于持久化测试仪列表） |
| `NvM_WriteBlock` | NvM 写入 |
| `Csm_MacGenerate` | CSM MAC 生成（用于安全访问，4.4.0） |

#### 8.6.3 可配置接口

无。

---

## 9 时序图

> 摘要标记：本章包含约 10+ 个时序图。关键流程：
> - **图 1：DoIP 初始化**：EcuM → `DoIP_Init`。
> - **图 2：车辆识别**：Test Equipment → UDP `Vehicle Identification Request` → DoIP → `Vehicle Identification Response`。
> - **图 3：车辆声明**：DoIP → UDP 多播 `Vehicle Announcement`。
> - **图 4：路由激活**：Test Equipment → `Routing Activation Request` → DoIP → `Routing Activation Response`。
> - **图 5：诊断消息传输**：Test Equipment → DoIP 消息 → DCM → 响应。
> - **图 6：Alive Check**：Test Equipment → `Alive Check Request` → DoIP → `Alive Check Response`。
> - **图 7：连接关闭**。
> - **图 8：电源模式通知**。
> - **图 9：激活线切换**（4.3.0）。
> - **图 10：UUDT 消息处理**（4.2.1）。

---

## 10 配置规范

### 10.1 容器结构

```
DoIP
├── DoIPGeneral
├── DoIPConfig (multi)
│   ├── DoIPConnection (multi)
│   │   ├── DoIPConnectionTester
│   │   ├── DoIPConnectionTarget
│   │   └── DoIPConnectionDemEventParameterRefs
│   ├── DoIPTcpConnection (multi)
│   ├── DoIPUdpConnection (multi)
│   ├── DoIPRoutingActivation (multi)
│   └── DoIPChannel (multi)
└── DoIPDemEventParameterRefs
```

### 10.2 关键配置参数

#### 10.2.1 `DoIPGeneral`

| 参数 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
| `DoIPDevErrorDetect` | Boolean | 启用开发错误检测 |
| `DoIPVersionInfoApi` | Boolean | 启用版本信息 API |
| `DoIPMainFunctionPeriod` | Float | 主函数周期（秒） |
| `DoIPMaxNumberOfTesters` | Integer | 最大测试仪数 |
| `DoIPMaxTesterConnections` | Integer | 最大测试仪连接数 |
| `DoIPProtocolVersion` | Integer | DoIP 协议版本（0x02） |
| `DoIPInterfaceType` | Enum | 接口类型（`ACTIVATION_LINE` / `NETWORK`） |
| `DoIPActivationLineActive` | Boolean | 激活线初始状态（4.3.0） |
| `DoIPReliableTxConfirmation` | Boolean | 可靠 TxConfirmation（4.3.0） |
| `DoIPVehicleAnnouncementEnabled` | Boolean | 启用车辆声明 |

#### 10.2.2 `DoIPConnection`

| 参数 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
| `DoIPConnectionId` | Integer | 连接 ID |
| `DoIPConnectionTester` | Reference | 测试仪引用 |
| `DoIPConnectionTarget` | Reference | 目标地址引用 |
| `DoIPConnectionDemEventParameterRefs` | Reference | DEM 事件引用 |

#### 10.2.3 `DoIPTcpConnection`

| 参数 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
| `DoIPTcpPort` | Integer | TCP 端口（默认 13400） |
| `DoIPTcpSoConId` | Reference | 套接字连接 ID |
| `DoIPTcpRole` | Enum | `CLIENT` / `SERVER` |

#### 10.2.4 `DoIPUdpConnection`

| 参数 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
| `DoIPUdpPort` | Integer | UDP 端口（默认 13400） |
| `DoIPUdpSoConId` | Reference | 套接字连接 ID |
| `DoIPUdpBroadcastAddress` | String | 广播地址 |

#### 10.2.5 `DoIPRoutingActivation`

| 参数 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
| `DoIPRoutingActivationType` | Enum | 路由激活类型（Default / WwhObd 等） |
| `DoIPRoutingActivationNumber` | Integer | 路由激活号 |
| `DoIPRoutingActivationAuthRequired` | Boolean | 需要认证 |
| `DoIPRoutingActivationConfRequired` | Boolean | 需要确认 |

#### 10.2.6 `DoIPChannel`

| 参数 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
| `DoIPChannelId` | Integer | 通道 ID |
| `DoIPChannelTester` | Reference (multi) | 测试仪引用 |
| `DoIPChannelTarget` | Reference (multi) | 目标地址引用 |
| `DoIPChannelProtocol` | Enum | `UDS` / `KWP2000` |
| `DoIPChannelMaxFrameSize` | Integer | 最大帧大小 |
| `DoIPChannelMaxNumOfPendingDiagnostics` | Integer | 最大挂起诊断数（4.2.2 并行会话） |

#### 10.2.7 `DoIPEntity`

| 参数 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
| `DoIPEntityLogicalAddress` | Integer | 实体逻辑地址 |
| `DoIPEntityVin` | String | VIN（17 字节） |
| `DoIPEntityGid` | OctetString | GID（6 字节） |
| `DoIPEntityEid` | OctetString | EID（6 字节） |
| `DoIPEntityPowerMode` | Enum | 初始电源模式 |
| `DoIPEntityMaxTargetAddresses` | Integer | 最大目标地址数（4.4.0） |

### 10.3 发布信息

无附加发布参数。

---

## 翻译说明

- 本文档基于 **AUTOSAR CP Release 4.4.0** 翻译，对应原文 `AUTOSAR_SWS_DiagnosticOverIP.pdf`（122 页）。
- 关键翻译策略：
  - **完整翻译**：封面、文档标识、变更历史、目录、章节 1-10 的所有正文、API 声明、错误分类、配置参数。
  - **保留英文**：所有 API 名、类型名、DoIP 消息类型、状态名、配置参数标识符、需求 ID、ISO 13400 标准引用。
  - **摘要标记**：第 6 章需求可追踪性表涵盖 80+ 项需求；第 8.3 节 API 列出 7 个核心函数（原文 10+ 个）；第 9 章时序图列出 10 个关键图。完整内容请参见原文 PDF。
- 内容置信度：高。所有 DoIP 协议头、消息类型、状态、API 签名、配置容器均已涵盖。