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Diagnostic Communication Manager

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Dcm 是 AUTOSAR Classic 中诊断通信的协议控制与服务编排中心：

  • 向下承接 PduR 和 TP 层传入的完整 UDS/OBD 请求
  • 在内部完成连接管理、会话和安全校验、服务分发与异步任务调度
  • 向上调用 SWC、Dem、NvM、BswM、Csm、KeyM 等模块完成具体业务
  • 最后组织肯定响应或否定响应，并通过 PduR 返回诊断仪

Dcm 不负责 CAN 分帧重组、不直接操作 CAN 控制器，也通常不持有具体业务数据。它处理的是完整诊断消息及其执行上下文，而底层 TP 负责 N-PDU 分段与重组，应用或其他 BSW 模块负责数据、故障、存储和硬件操作。

Mechanism

内部分层

Dcm 内部可理解为三个层次：

DSL：连接、协议、缓冲区、收发、定时器、会话上下文
 ↓
DSD：识别 SID、验证权限、分发服务、组织最终响应
 ↓
DSP：执行具体 UDS/OBD 服务，调用 SWC 或其他 BSW

从实现角度，Dcm 不是简单的“收到报文后调用一个函数”，而是一个以 Dcm_MainFunction 为节拍的事务执行器。

上层业务契约

对于 DID、RID 和安全访问，Dcm 通过生成回调或 RTE Mapping 调用应用：

  • DID: ReadData, WriteData, ConditionCheckRead
  • RID: Start, Stop, RequestResult
  • Security: GetSeed, CompareKey
  • Mode Switch: Session, ECU Reset, Communication Control

同步接口必须一次返回最终结果；异步接口第一次以 DCM_INITIAL 调用，返回 DCM_E_PENDING 后，Dcm 在后续 Dcm_MainFunction 中以 DCM_PENDING 再次调用。

下层输入契约

TP 通过以下回调把一个完整诊断 N-SDU 逐步交给 Dcm：

  1. Dcm_StartOfReception
    • 告知总长度
    • Dcm 检查初始化状态、PduId、Buffer 容量和忙闲状态
  2. Dcm_CopyRxData
    • 分段把数据复制进 DSL Buffer
  3. Dcm_TpRxIndication
    • 通知完整 N-SDU 接收成功或失败

接收完成前，Dcm 只是在填充缓冲区；只有收到成功的 Dcm_TpRxIndication 后，才可以开始处理请求。

下层输出契约

Dcm 组织响应后，通过 PduR 发起传输，TP 随后调用：

  • Dcm_CopyTxData：从 Dcm Tx Buffer 获取待发数据
  • Dcm_TpTxConfirmation：通知最终发送成功或失败

发送确认是请求生命周期的最后阶段。部分服务的后处理动作，例如复位、模式切换或资源释放，必须以 Tx Confirmation 为边界，不能把“调用 PduR 成功”等同于“响应已经在线发送完成”。

横向模块依赖

  • EcuM：启动期间调用 Dcm_Init
  • OS/SchM：周期调度 Dcm_MainFunction
  • PduR/TP：诊断 N-SDU 接收和响应发送
  • ComM：诊断激活时保持网络通信
  • Dem：DTC 读取、清除和 DTC Setting
  • NvM：保存复位信息、安全失败计数、DID 或 ROE 状态
  • BswM：执行 0x28 通信控制
  • RTE/SWC：DID、Routine、模式切换和应用逻辑
  • Det：报告未初始化、空指针、参数和缓冲区越界等开发错误
  • Csm/KeyM：支持 0x29 认证服务

Sequence

初始化及 NvM 数据恢复

Dcm 的基础初始化通过 Dcm_Init 完成，通常由 EcuM 在 ECU 启动过程中调用；周期功能则依赖 OS Task 调用 Dcm_MainFunction。如果 Dcm 配置了需要从 NvM 恢复的数据，例如安全失败计数、复位后响应信息或持久化 ROE 状态，Dcm 会在后续周期中读取对应 NvM Block。

sequenceDiagram
    participant EcuM
    participant Dcm
    participant OS
    participant NvM
    participant MemIf
    participant EaFee as Ea/Fee

    EcuM->>Dcm: Dcm_Init(NULL_PTR)
    Dcm->>Dcm: 初始化DSL/DSD/DSP上下文
    Dcm->>Dcm: 设置Buffer、协议和会话初始状态
    Dcm-->>EcuM: return

    loop 周期任务
        OS->>Dcm: Dcm_MainFunction()

        alt 存在需要恢复的Dcm NvM数据
            Dcm->>NvM: NvM_ReadBlock(BlockId, RamBuffer)
            NvM->>MemIf: Read
            MemIf->>EaFee: Ea/Fee Read
            EaFee-->>MemIf: 请求已接受
            MemIf-->>NvM: E_OK
            NvM-->>Dcm: 请求已受理

            Note over NvM,EaFee: 物理读取在后续周期异步推进

            Dcm->>NvM: NvM_GetErrorStatus(BlockId)
            alt NVM_REQ_PENDING
                NvM-->>Dcm: PENDING
            else NVM_REQ_OK
                NvM-->>Dcm: OK
                Dcm->>Dcm: 恢复安全计数/ROE/复位信息
                Dcm->>Dcm: 进入可服务状态
            else 读取失败
                NvM-->>Dcm: Error
                Dcm->>Dcm: 保持初始化失败或禁止功能
            end
        else 无持久化数据
            Dcm->>Dcm: 直接进入Idle
        end
    end

普通同步 DID 读取

sequenceDiagram
    participant Tester
    participant CanTp
    participant PduR
    participant DSL as Dcm DSL
    participant DSD as Dcm DSD
    participant DSP as Dcm DSP
    participant SWC
    participant OS

    Tester->>CanTp: UDS 0x22 + DID
    CanTp->>PduR: TP 接收诊断 N-SDU
    PduR->>DSL: Dcm_StartOfReception(RxPduId, TotalLength)
    DSL-->>PduR: BUFREQ_OK + BufferSize

    PduR->>DSL: Dcm_CopyRxData(Data)
    DSL-->>PduR: BUFREQ_OK

    PduR->>DSL: Dcm_TpRxIndication(OK)

    OS->>DSL: Dcm_MainFunction()
    DSL->>DSD: 分发完整请求
    DSD->>DSD: 检查 SID/寻址/Session/Security/长度
    DSD->>DSP: Process 0x22

    DSP->>DSP: 查找 DcmDspDid
    DSP->>DSP: 检查 DID 读权限

    opt 配置ConditionCheckRead
        DSP->>SWC: Xxx_ConditionCheckRead()
        SWC-->>DSP: E_OK
    end

    DSP->>SWC: Xxx_ReadData(DataBuffer)
    SWC-->>DSP: E_OK + DID Data

    DSP-->>DSD: Positive Response Data
    DSD->>DSL: 62 + DID + Data
    DSL->>PduR: PduR_DcmTransmit(TxPduId)

    PduR->>CanTp: 发送 N-SDU
    CanTp->>DSL: Dcm_CopyTxData()
    DSL-->>CanTp: Response Segment

    CanTp->>Tester: UDS Positive Response
    CanTp->>PduR: Tx Confirmation
    PduR->>DSL: Dcm_TpTxConfirmation(OK)
    DSL->>DSL: 释放请求上下文和 Buffer
  • Dcm_CopyRxData 只做数据搬运，不执行 0x22
  • DSD 处理通用权限，DSP 处理 DID 特有权限与数据访问
  • ConditionCheckRead 与 ReadData 是两个不同阶段
  • 肯定响应 SID 为请求 SID 加 0x40
  • 请求真正结束于 Dcm_TpTxConfirmation

SecurityAccess 失败

每个安全等级有独立失败计数。密钥比较失败或重复请求同一安全等级 Seed 时，失败计数可能增加；达到 DcmDspSecurityNumAttDelay 后，进入由 DcmDspSecurityDelayTime 定义的锁定期。失败计数可通过 DcmDspSecurityBlockIdRef 持久化到 NvM。

sequenceDiagram
    participant Tester
    participant Dcm
    participant SecApp as GetSeed/CompareKey
    participant NvM
    participant OS

    Tester->>Dcm: 27 requestSeed
    Dcm->>Dcm: 检查延时锁定状态

    alt 尚在锁定期
        Dcm-->>Tester: 7F 27 37
    else 允许尝试
        Dcm->>SecApp: GetSeed(DCM_INITIAL)
        SecApp-->>Dcm: E_OK + Seed
        Dcm-->>Tester: 67 + Seed

        Tester->>Dcm: 27 sendKey + Key
        Dcm->>SecApp: CompareKey(Key, DCM_INITIAL)

        alt Key正确
            SecApp-->>Dcm: E_OK
            Dcm->>Dcm: 激活SecurityLevel
            Dcm-->>Tester: Positive Response
        else Key错误
            SecApp-->>Dcm: COMPARE_KEY_FAILED
            Dcm->>Dcm: AttemptCounter++

            opt 配置计数持久化
                Dcm->>NvM: 写入安全失败计数
                loop NvM写入Pending
                    OS->>Dcm: Dcm_MainFunction()
                    Dcm->>NvM: 查询写入结果
                    NvM-->>Dcm: PENDING
                end
                NvM-->>Dcm: NVM_REQ_OK
            end

            alt 达到最大失败次数
                Dcm->>Dcm: 启动DelayTime
                Dcm-->>Tester: 7F 27 36
            else 未达到上限
                Dcm-->>Tester: 7F 27 35
            end
        end
    end

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