一、CAN诊断网络分层
CAN诊断的网络分层参考OSI模型，该模型定义了网络互联的7层架构（物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层）。
CAN诊断通信包含了诊断应用层（ISO 15765-3/ISO14229）、网络层（ISO 15765-2）、数据链路层（ISO 11898-1）和物理层。应用层、表示层、会话层在DCM模块实现；传输层、网络层在CanTP模块实现
当前随着统一诊断（UDS）服务发展，诊断应用层已经基本使用ISO14229标准。我们今天CanTp模块就属于网络传输层，就是使用ISO15765-2标准。注意，这里可以把传输层和网络层放一起，都是由CanTp模块实现。
CanTp属于Can通信协议栈中的网络传输层，目前基本使用在诊断报文中，最终的AutoSAR规范中，CanTp也会适配通信报文，CanTp处于CanIf和PduR层之间，主要起到以下几个作用：
1）发送诊断报文的时候，把大于8byte的数据分段发出
2）接收诊断报文的时候，识别各帧是否是同一个诊断请求，并把同一个诊断请求的各帧的8个byte的数据重组起来，给到DCM
3）控制数据流（流控帧）
4）分段会话中的错误检测
5）发送取消
6）接收取消
下图是CanTP在Can网络协议栈中的位置，诊断报文会通过CanTp层，通信报文则直接通过CanIf给到PduR层：
二、SDU和PDU的区别
在诊断通信中，SDU（Service Data Unit，服务数据单元） 和 PDU（Protocol Data Unit，协议数据单元） 是两个核心概念，用于描述数据在通信协议栈不同层级间的传递与封装过程。它们的区别主要体现在内容构成、层级角色和功能用途上。
SDU（服务数据单元）：是从上层协议传递下来的原始业务数据，不包含当前层的任何控制信息。代表当前层需要为上层提供的"服务内容"，即纯用户数据。例如：在诊断通信中，SDU 可能是一个来自应用层的诊断请求（如 UDS 服务 $19 Read DTC Information）。
PDU（协议数据单元）：是当前层在 SDU 基础上添加了本层协议控制信息（PCI）后形成的完整传输单元。包含 PCI（Protocol Control Information） + SDU，即：
PDU = PCI + SDU。用于对等实体（如发送方与接收方的同一协议层）之间的通信。
在诊断通信中的典型场景（以 AUTOSAR / CAN 为例）
Step1：应用层生成诊断请求（如 UDS 服务）→ 此为 SDU（无协议头）。
Step2：诊断传输层（CanTp） 将该 SDU 分段（若过大），并添加 N-PDU 头部（含地址、序列号等）→ 形成 N-PDU。
Step3：网络层/数据链路层 将 N-PDU 封装为 L-PDU（如 CAN 帧格式），添加 CAN ID、DLC、CRC 等 → 最终通过总线发送。
Step4：接收端逐层解封装：移除 PCI，还原出原始 SDU，交付上层处理。
注意：在分段传输（如 ISO-TP，ISO 15765-2）中，一个长 SDU 可能被拆分为多个 N-PDU；反之，多个短 SDU 也可能被拼接成一个 PDU 以提高效率。
三、CanTp组帧和拆帧过程
CAN诊断由发送端的请求与接收端的响应构成，诊断即为发送端与接收端数据往来。有的诊断一条消息完成，有的诊断需要多条消息完成，毕竟在诊断中，一条CAN消息只包含8个字节长度。对于一条CAN诊断消息的分段发送问题，即为网络层需要讨论的内容。
CanTp层传输的报文分为SF（单帧）、FF（首帧）、CF（连续帧）、FC（流控帧）4类。
PCI（Protocol Control Information）协议控制信息，包含了PDU单元类型和消息字节长度。
单帧传输
只传输一帧CAN报文（一帧N-PDU），称为SF，传输7byte（在正常地址情况下）数据字节的消息，byte0作为PCI使用。
SF（单帧）：在发送端到接收端的请求仅为一条消息时，即为单帧（Single Frame），单帧数据格式如图，单帧第一个字节byte0为PCI，PCI的高4位为0，PCI的低4位为接下来准备传输的数据长度，从第二个字节byte1起为传输的数据（SID也作为数据）。从单帧的数据格式可以看出，真正的数据部分最多为Byte1~Byte7共7个字节长度，即CAN诊断数据发送长度得小于等于7个字节
单帧的报文发出去之后，接收端接收到这帧报文，会把这帧报文给到CanTP模块，CanTP模块会去解析PCI，看第一个字节的高4位为0，CanTP就知道这帧报文是单帧传输，不需要后面的连续帧，然后解析PCI的低4位的这个长度，比如说这个长度是3，表示单帧传输有效的数据只占3个byte，CanTP就取这三个Byte给到DCM
多帧传输
需要传输的数据比较多，就需要多帧来传输，发送过程中需要把N-SDU分割成多帧N-PDU来发送。接收过程中把多帧N-PDU重组发给上层。多帧传输分为首帧和续帧。
FF（首帧）
在多帧传输中，包括了首帧（FF）和连续帧（CF），接收端需要在收到首帧后回复流控帧（FC）。CAN诊断在传输多帧消息格式如下：
首帧格式如图所示，首帧第一个字节PCI的高四位为1，PCI低四位与第二个字节合起来为接下来传输的数据长度LEN，从第三个字节byte2起为传输数据。最大多帧长度为4095个字节
CF（连续帧）
连续帧格式如图所示，连续帧第一个字节PCI的高四位为2，PCI的低四位为帧计数器，第二个字节byte1起为剩余传出的数据。例如首帧已经传输了Data0，Data1...至Data5，则第一个连续帧接着传输Data6，Data7...至Data12，第二个连续帧接着传输Data13，Data14...，以此类推直至所有数据传输结束。
续帧SN从1开始，到15之后又返回1开始。（注意：FF发完后的第一个CF的SN为1）
FC（流控帧）
接收端在收到首帧后，会发出一个流控帧（不是诊断应答），第一个字节PCI的高四位为3，低四位为FS（FlowStatus），FS可以为0代表ContinueToSend（CTS），1代表Wait（WT），2代表Overflow（OVFLW）,3-F为预留，通常我们遇到的值为0。
流控帧的作用在于接收端告知发送端接收能力，包含BlockSize（BS）和SeparationTimeMin（STmin）两个参数。
BS表示接收端允许发送端连续发送的最大连续N_PDU帧数，BS为0的时候告诉发送端可以发完剩余的全部N-PDU，BS为01-0xFF时，表示发送端可以发的连续帧最大帧数。STmin表示发送端发送连续帧的最小间隔时间
发送端收到接收端反馈的流控帧后，发送端会按照流控帧给出的接收能力进行发送连续帧，即连续传输的连续帧不超过BS，连续帧的发送间隔时间大于等于STmin。若接收端已经收满BS数量的数据，且与首帧中包含的数据长度对比发现数据还没接收满，则会继续发送流控帧，发送端会接着发送连续帧，以此类推，直至所有数据发送完成。
例1：用诊断仪读取某节点ECU的DID 0xF280，诊断仪需要发送0x22 0xF2 0x80 3个字节数据，多余数据用0xAA填充，写出诊断仪的请求数据
【分析】:该例子只需要发送3个字节数据，小于7个字节，所以单帧发送即可，单帧byte0高4位为0，低4位len=3，后面跟着发送的数据0x22 0xF2 0x80，其他数据使用0xAA填充
【答】诊断仪：0x03 0x22 0xF2 0x80 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA
例2：用诊断仪写入某节点ECU的DID 0xF190（DID唯一指定一段内存），诊断仪需要发送0x2E 0xF1 0x90 0x00 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x06 0x07 0x08 0x09 0x0A 0x0B 0x0C 0x0D 0x0E 0x0F 0x10共20个字节长度的数据，多余字节用0xAA填充，请写出诊断仪请求过程中与ECU之间的交互数据
【分析】：该例子需要发送20个字节长度数据，大于7个字节，所以需要利用多帧格式，首帧byte0的高4位为1，低4位与byte1为数据长度20，即0x10 0x14，后面再跟6个字节0x2E 0xF1 0x90 0x00 0x01 0x02；诊断仪发完首帧后，ECU端需要返回流控帧，byte0的高4位为3；第一个连续帧为byte0的高4位为2，低4位为1，后面跟7个字节0x03 0x04 0x05 0x06 0x07 0x08 0x09；第二个连续帧为byte0的高4位为2，低4位为2，后面跟7个字节0x0A 0x0B 0x0C 0x0D 0x0E 0x0F 0x10；
【答】：
诊断仪：0x10 0x14 0x2E 0xF1 0x90 0x00 0x01 0x02
ECU：0x30 BS STmin 0xAA 0xAA 0xAA 0xAA 0Xaa
诊断仪：0x21 0x03 0x04 0x05 0x06 0x07 0x08 0x09
诊断仪：0x22 0x0A 0x0B 0x0C 0x0D 0x0E 0x0F 0x10