【ISO 14229-1:2023 UDS诊断（ECU复位0x11服务）测试用例CAPL代码全解析③】

ISO 14229-1:2023 UDS诊断【ECU复位0x11服务】_TestCase03

作者：车端域控测试工程师

更新日期：2025年02月16日

关键词：UDS诊断协议、ECU复位服务、0x11服务、ISO 14229-1:2023

TC11-003测试用例

用例ID	测试场景	验证要点	参考条款	预期结果
TC11-003	电源关闭复位验证	发送0x11 0x04请求电源复位	Annex B.5	收到0x51 0x04响应，ECU电源循环完成

/*----------------------------------------------------------------*/
/* 测试用例ID      : TC11-003                                     */
/* 测试项名称      : 电源关闭复位验证                             */
/* 测试依据        : Annex B.5                                    */
/* 验证目标        : 收到0x51 0x04响应，ECU电源循环完成           */
/* 作者            : 车端域控测试工程师                          */
/* 创建日期        : 2025-02-16                                   */
/* 版本历史        : V1.0 - 初始版本                              */
/*----------------------------------------------------------------*/
 
variables 
{
  // 诊断协议参数 
  const long DiagReqID = 0x732;    // 诊断请求ID 
  const long DiagResID = 0x733;    // 诊断响应ID 
  const byte PowerResetReq[2] = {0x11, 0x04};  // 电源复位请求 
  const byte ExpectedRes[2] = {0x51, 0x04};    // 预期响应 
  
  // 电源控制参数 
  const dword PowerOffDuration = 1000;    // 电源关闭持续时间(ms)
  const dword RebootStableTime = 1500;    // 重启稳定时间(ms)
  byte prePowerState[64];                 // 断电前状态快照 
  byte postPowerState[64];                // 上电后状态快照 
  
  // 状态监控 
  msTimer powerCycleTimer;
  int powerCycleCompleted = 0;
  int ecuPowerState = 1;  // 1:上电 0:断电 
}
 
testcase TC11_003_PowerCycleValidation()
{
  TestModuleTitle("TC11-003 电源复位验证");
  
  // 阶段1：获取ECU初始状态 
  testStep("记录ECU运行状态");
  CaptureECUState(prePowerState);
  testAddCondition("当前电源模式：%s", 
                  (TestGetSignal(ECU_PowerMode) == 1) ? "ON" : "OFF");
 
  // 阶段2：发送电源复位请求 
  testStep("发送电源复位指令");
  message DiagReqID [CAN] {
    dlc = 2;
    byte(0) = PowerResetReq[0];
    byte(1) = PowerResetReq[1];
  }
  output(this);
  
  // 阶段3：响应与电源控制验证 
  testWaitForTimeout(3000);  // 总测试窗口3秒 
  setTimer(powerCycleTimer, 500);  // 电源操作超时监控 
  
  // 等待电源复位响应 
  if(TestWaitForMessage(DiagResID, 200)) {
    if(this.byte(0) == ExpectedRes[0] && 
       this.byte(1) == ExpectedRes[1]) 
    {
      testStepPass("收到正确响应");
      
      // 执行电源循环操作 
      testStep("执行电源循环");
      if(PowerControl(0) == 0) {  // 切断电源 
        testWait(PowerOffDuration);
        if(PowerControl(1) == 0) {  // 恢复供电 
          powerCycleCompleted = 1;
        }
      }
    }
    else if(this.byte(0) == 0x7F) {
      testStepFail("否定响应NRC:0x%02X", this.byte(2));
      return;
    }
  }
  else {
    testStepFail("响应超时未收到");
    return;
  }
 
  // 阶段4：验证电源循环效果 
  if(powerCycleCompleted) {
    testStep("验证ECU重启状态");
    
    // 等待ECU完全启动 
    testWaitForCondition(TestGetSignal(ECU_Operational) == 1, RebootStableTime);
    
    // 二次状态采集 
    CaptureECUState(postPowerState);
    
    // 状态对比验证 
    if(ComparePowerStates(prePowerState, postPowerState)) {
      testStepPass("电源循环验证成功");
      testAddCondition("关键参数复位率：%.1f%%", 
                      CalculateResetRatio(prePowerState, postPowerState));
    } else {
      testStepFail("状态数据未完全复位");
    }
  }
}
 
/*--------------------------------------------------------------
  电源控制函数（需配合硬件接口实现）
--------------------------------------------------------------*/
long PowerControl(byte state) 
{
  // 调用电源控制接口 
  // 返回0=成功 其他=错误码 
  if(state == 0) {
    testStep("切断ECU电源...");
    ecuPowerState = 0;
  } else {
    testStep("恢复ECU供电...");
    ecuPowerState = 1;
  }
  return 0;
}
 
/*--------------------------------------------------------------
  状态捕获与比较函数 
--------------------------------------------------------------*/
void CaptureECUState(byte &buffer[])
{
  // 实现状态采集逻辑（示例采集内容）：
  // 1. 系统时间戳 
  // 2. 内存关键参数 
  // 3. IO端口状态 
  // 4. 故障码信息 
  buffer[0] = 0xA5;  // 示例数据 
}
 
int ComparePowerStates(byte pre[], byte post[])
{
  // 示例对比逻辑（实际需按协议实现）
  return (pre[0] == post[0]) ? 1 : 0;
}
 
float CalculateResetRatio(byte pre[], byte post[])
{
  // 示例计算逻辑 
  return 95.5;  // 返回复位完成比例 
}
 
on timer powerCycleTimer 
{
  if(!powerCycleCompleted) {
    testStepInterrupt("电源操作超时");
  }
}
 
on sysvar Update::ECU_PowerState 
{
  // 实时监控电源状态变化 
  ecuPowerState = @this::ECU_PowerState;
}

测试架构深度解析

1. 五阶段验证体系

成功 失败 匹配 差异 初始状态记录 复位指令发送 响应验证 电源循环执行 测试终止 重启状态验证 状态对比 验证通过 失败分析

2. 关键技术实现

3. 双态电源控制：

   long PowerControl(byte state) {
     // 实际需集成电源控制硬件接口 
     ecuPowerState = state;
     return 0;
   }

4. 状态对比算法：

   int ComparePowerStates(byte pre[], byte post[]) {
     // 扩展建议：添加CRC校验比对 
     return memcmp(pre, post, sizeof(pre)) == 0;
   }

5. 智能等待机制：

   testWaitForCondition(TestGetSignal(ECU_Operational) == 1, RebootStableTime);

6. 异常处理机制

• 多级超时监控：

  监控阶段	时间阈值	触发动作
  指令响应	200ms	标记通信故障
  电源操作	500ms	终止电源控制流程
  ECU启动	1500ms	记录启动超时
  总体测试	3000ms	强制结束测试

• 状态追踪矩阵：

  enum PowerStates {
    PRE_OFF = 0,    // 断电前状态 
    OFF = 1,        // 完全断电 
    BOOTING = 2,    // 启动中 
    RUNNING = 3     // 正常运行 
  };

4. 扩展性设计

5. 参数化配置接口：

   struct PowerTestConfig {
     dword minOffTime = 800;   // 最小断电时间 
     dword maxOffTime = 1200;  // 最大断电时间 
     word voltageRamp = 5;     // 电压爬升时间(ms)
     byte retryCount = 3;      // 重试次数 
   };

6. 多模式支持：

   enum ResetMode {
     FULL_POWER_CYCLE = 0x01,  // 完全电源循环 
     PARTIAL_RESET = 0x02,     // 部分电路复位 
     BROWN_OUT = 0x03          // 欠压复位 
   };

7. 增强型验证：

   void PerformAdvancedValidation() {
     // 可扩展添加：
     // 1. 电压曲线记录 
     // 2. 浪涌电流检测 
     // 3. EMC干扰测试 
   }

工程实践指南

1. 硬件配置要求：

   设备类型	规格要求	接口协议
   电源模块	可编程直流电源(0-20V/50A)	SCPI over TCP
   数字万用表	6.5位高精度型	GPIB
   状态记录仪	4通道高速记录(1MHz采样)	CAN FD

2. 执行注意事项：

   • 测试前确保电源线路具有过载保护
   • 建议在环境温度25±5℃条件下执行
   • 避免在ECU刷写操作后立即执行

3. 关键指标分析：

   验证项目	合格标准	测量方法
   断电响应时间	≤50ms (12V→0V)	示波器触发测量
   重启电压阈值	9.0V±0.5V	可编程电源斜率控制
   状态恢复率	≥98%	数据对比算法
   浪涌电流峰值	≤标称值150%	电流探头捕获
   复位一致性	10次测试100%成功	自动化脚本验证

4. 关联测试建议：

   • 配合TC11-004（快速电源循环测试）
   • 结合TC09-007（异常电压恢复测试）
   • 关联TC12-006（低功耗模式验证）