UDS 文件编程示例

本示例演示如何使用 UDS（统一诊断服务）协议将十六进制和 S-record 文件编程到 ECU 中。 该项目展示了如何使用 HexMemoryMap 和 S19MemoryMap 解析 Intel HEX 和 Motorola S-record 文件，并使用块传输将它们编程到 ECU 中。

概述

该示例使用以下 UDS 服务实现编程序列：

• RequestDownload (0x34)
• TransferData (0x36)
• RequestTransferExit (0x37)

测试仪配置

测试仪 (tester.ts)

服务

• 0x34
• 0x36
• 0x37

序列

tester.ts 实现细节

文件格式支持

该项目使用 HexMemoryMap 和 S19MemoryMap 支持 Intel HEX 和 Motorola S-record 格式：

Intel HEX 文件 (.hex)

const hexFile = path.join(process.env.PROJECT_ROOT, 'Hello_World.hex')
const hexStr = await fsP.readFile(hexFile, 'utf8')
const map = HexMemoryMap.fromHex(hexStr)
// Convert hex data into memory blocks
for (const [addr, data] of map) {
  pendingBlocks.push({ addr, data })
}

Motorola S-record 文件 (.s19, .srec)

const s19File = path.join(process.env.PROJECT_ROOT, 'Hello_World.s19')
const s19Str = await fsP.readFile(s19File, 'utf8')
const map = S19MemoryMap.fromS19(s19Str)
// Convert S-record data into memory blocks
for (const [addr, data] of map) {
  pendingBlocks.push({ addr, data })
}

自动检测示例

const filePath = process.env.FIRMWARE_FILE // Could be .hex or .s19
const fileContent = await fsP.readFile(filePath, 'utf8')
const fileExt = path.extname(filePath).toLowerCase()

let map
if (fileExt === '.hex') {
  map = HexMemoryMap.fromHex(fileContent)
} else if (fileExt === '.s19' || fileExt === '.srec') {
  map = S19MemoryMap.fromS19(fileContent)
} else {
  throw new Error(`Unsupported file format: ${fileExt}`)
}

// Both formats use the same interface
for (const [addr, data] of map) {
  pendingBlocks.push({ addr, data })
}

支持的文件格式

格式	文件扩展名	记录类型	地址范围
Intel HEX	.hex	:00-:05	16 位带扩展
Motorola S-record	.s19, .srec, .s28, .s37	S0-S9	16 位 (S1), 24 位 (S2), 32 位 (S3)

HexMemoryMap 和 S19MemoryMap 都提供相同的接口，使得在格式之间切换或在同一应用程序中支持两种格式变得容易。

更多详细信息可在 API 文档中找到：

• HexMemoryMap
• S19MemoryMap

编程流程

编程过程分为两个主要作业功能：

作业功能 0（初始请求）

• 读取下一个要编程的内存块
• 发送 RequestDownload (0x34) 服务，包含内存地址和大小
• 从 ECU 响应中获取最大块大小

const r34 = DiagRequest.from('Tester.RequestDownload520')
const memoryAddress = Buffer.alloc(4)
memoryAddress.writeUInt32BE(currentBlock.addr)
r34.diagSetParameterRaw('memoryAddress', memoryAddress)
r34.diagSetParameter('memorySize', currentBlock.data.length)

作业功能 1（数据传输）

• 根据 maxChunkSize 将数据分割成块
• 为每个块发送 TransferData (0x36)
• 在所有块之后发送 RequestTransferExit (0x37)
• 如果存在更多块，则重新启动过程

关键特性

1. 多格式支持

   • Intel HEX 格式支持（:00-:05 记录）
   • Motorola S-record 格式支持（S0-S9 记录，含 S1/S2/S3 数据）
   • 两种格式的统一接口
   • 基于文件扩展名的自动格式检测

2. 动态块大小调整

   • 根据 ECU 能力调整块大小
   • 对齐到 8 字节边界以优化传输

   maxChunkSize -= 2 // Account for block sequence counter
   if (maxChunkSize & 0x07) {
     maxChunkSize -= maxChunkSize & 0x07
   }

3. 块序列计数器

   • 实现 1-255 滚动计数器用于块跟踪

   const blockSequenceCounter = Buffer.alloc(1)
   blockSequenceCounter.writeUInt8((i + 1) & 0xff)

4. 自动块管理

   • 队列多个内存块
   • 自动处理块之间的转换
   • 为每个块重新启动编程序列
   • 与 HEX 和 S-record 格式无缝协作

流程图

ECU 模拟

Node 1(ecu.ts) 模拟，响应编程请求。 ECU端处理三个主要服务：

1. 请求下载(0x34)响应

Util.On('Tester.RequestDownload520.send', async (req) => {
  const resp = DiagResponse.fromDiagRequest(req)
  // Response: 0x74 (positive response)
  // 0x40: length format identifier
  // 0x00000081: maxNumberOfBlockLength (129 bytes)
  resp.diagSetRaw(Buffer.from([0x74, 0x40, 0, 0, 0, 0x81]))
  await resp.outputDiag()
})

• 以肯定响应(0x74)进行响应
• 指定最大块长度(129字节)
• 使用长度格式标识符0x40

2. 传输数据(0x36)响应

Util.On('Tester.TransferData540.send', async (req) => {
  const resp = DiagResponse.fromDiagRequest(req)
  // Response: 0x76 (positive response) + block sequence counter
  resp.diagSetRaw(Buffer.from([0x76, Number(req.diagGetParameter('blockSequenceCounter'))]))
  await resp.outputDiag()
})

• 以肯定响应(0x76)确认每个数据块
• 回显块序列计数器
• 模拟成功的数据传输

3. 请求传输退出(0x37)响应

Util.On('Tester.RequestTransferExit550.send', async (req) => {
  const resp = DiagResponse.fromDiagRequest(req)
  // Response: 0x77 (positive response)
  resp.diagSetRaw(Buffer.from([0x77]))
  await resp.outputDiag()
})

• 以肯定响应(0x77)确认传输完成
• 模拟成功的编程完成

ECU仿真为编程序列提供了完整的测试环境，允许开发人员无需实际硬件即可测试其编程实现。 无论源文件是Intel HEX格式还是Motorola S-record格式，仿真工作方式完全相同。

演示