什么是OBD？

OBD代表"诊断接口"（On-Board Diagnostics），它是一种用于汽车的标准化接口系统，旨在监测和报告车辆的运行状况。主要有两个版本，OBD-I和OBD-II。

1. OBD-I： 这是早期的汽车诊断系统，它的实施并不标准化，各个汽车制造商可能有不同的实现方式。OBD-I 主要用于20世纪80年代和90年代的汽车。
2. OBD-II： OBD的第二代，它是在1996年后引入的，并成为几乎所有新型汽车的标准。OBD-II标准化了诊断接口和故障码的格式，使得无论是何种汽车制造商，诊断工具都能够兼容。这使得汽车技师和车主能够更容易地检测和修复车辆问题。

OBD-II接口通常位于车辆驾驶室下部，可以通过连接OBD-II扫描工具与车辆的电脑系统通信。通过这个接口，可以读取车辆的实时数据，诊断发动机和车辆系统的问题，并检索故障码，这有助于更快地定位和解决车辆故障。

OBD诊断插头图解

对应关系表

部分可能不一致

安全测试

OBD接口可能存在多种安全风险，我们可以使用安全测试工具对如下风险进行测试

• 物理访问：OBD接口通常用于诊断端口进行访问，该端口通常位于汽车易于访问的区域，如仪表板下方，这使攻击者很容易物理访问端口并进行恶意连接。

• 身份校验：许多OBD端口不需要身份验证，这使得攻击者不需要密码或凭证即可直接访问汽车上的计算机。

• 安全控制：OBD系统旨在促进诊断和维修工作，通常没有考虑安全性，因此它们可能存在缺少加密、访问控制和入侵检测等安全控制，从而容易受到攻击。

测试工具-OBD诊断仪

最常见的OBD工具是OBD诊断仪，车辆在维修机构开始维修汽车前，通常使用OBD诊断仪来读取车内的故障码，以帮助维修人员快速定位故障。

OBD诊断仪通常使用方法

1. 找到OBD-II接口： 它通常位于车辆驾驶座下方，可以是在仪表板附近或驾驶座的脚踏板下。连接OBD诊断仪时，确保车辆处于关键位置，以便OBD-II接口处于活动状态。

2. 插入OBD诊断仪： 将OBD诊断仪的插头插入车辆的OBD-II接口。确保插头正确对准并完全插入。

3. 启动车辆引擎： 有些OBD诊断仪要求车辆引擎运行，以便能够读取实时数据。在连接后，启动车辆引擎。

4. 选择功能： 使用OBD诊断仪的控制面板或连接的移动设备选择所需的功能。这可能包括读取实时数据、检索故障码、执行特定测试等。

5. 读取实时数据： 如果您希望监视车辆的实时性能数据，选择相应的功能并查看屏幕上的数据。这可以包括引擎转速、车速、冷却液温度等信息。

6. 检索故障码： 如果车辆发生故障，您可以使用诊断仪读取存储在车辆电脑系统中的故障码。这些故障码提供有关车辆问题的信息，有助于定位和解决故障。

7. 执行测试和操作： 一些高级的OBD诊断仪具有执行特定测试或操作的功能。根据需要，执行相应的操作，例如发动机测试或清除故障码。

8. 断开连接： 在完成使用后，安全地断开OBD诊断仪与车辆的连接。这通常涉及从OBD-II接口中拔出插头。

使用OBD访问车内ECU和通信数据

1. 将CAN工具连接到OBD接口，例如，可以使用CANoe，接线方式见下图，将CAN设备的CANH和CANL通过电线连接到OBD接口的CANH和CANL上。

2. 使用该工具，可以通过CAN发送“请求帧”。

3. 相关ECU通过CAN发送“响应帧”。

4. 读取相关通信报文，并使用DBC文件进行解码。

CAN报文解读

CAN信号物理层面的实现

电信号如何表示0和1？

• CAN高：2.5V~3.5V
• CAN低：1.5V~2.5V

通讯时当CAN_diff=0（CAN高2.5，CAN低2.5V时），表示逻辑1为隐性，使用双绞线以及两个电信号表示一个逻辑位的好处是，不会因为外界环境影响信号传输到准确性，存在影响也是同时影响，不会影响最终的电压差。两端有防止信号反射的120欧电阻，能接入CAN总线的电控单元通常由微控制器、CAN控制器、CAN收发器三部分构成。

报文举例

冲突仲裁

CAN总线采用“线与”规则进行冲突仲裁，当多个信号同时发送时，有的发1，有的发0而只要有0当前总线就是0，因为1与上0还是0，看上去就是1被0覆盖了，所以逻辑0为显性。CAN消息根据用途不同，分为：数据帧、远程帧、错误帧、超载帧。

位填充机制

五个1填充一个0，五个0填充一个1（此处“五个”计算填充位也需计算在内，CAN收发器会填充和去除这些填充）

CAN标准帧

1. SOF （Start of Frame）：中文意思是"帧开始"。SOF 是 CAN 消息的起始标志，用于指示一个 CAN 帧的开始。它是一个固定的比特模式，标志着数据帧或远程帧的开始，允许接收方节点进行帧同步和开始接收数据。在 CAN 通信中，SOF 是通信帧结构的一部分，用于确保数据帧的正确传输和解析。
2. 标识符（Identifier）：CAN消息的标识符，用于唯一标识消息的类型和优先级。
3. TRT（Transmission Request）：传输请求，表示一个CAN节点要发送消息的请求信号。
4. IDE（Identifier Extension）：标识符扩展，指示标识符是否包括扩展标识信息。
5. RO（Read-Only）：只读，可能指示某个CAN消息的特性，表示它是只读的，不允许修改。
6. DLC（Data Length Code）：数据长度码，指示CAN消息中的数据域的长度。
7. 数据域（Data Field）：CAN消息中包含实际数据的部分，用于传输信息。
8. CRC（Cyclic Redundancy Check）：循环冗余校验，用于检测CAN消息的数据是否损坏或错误。
9. CRC分割符（CRC Delimiter）：CRC校验码与数据域之间的分隔符，用于将校验码与数据区分开。

10. ACK Field：确认字段，用于确认CAN消息的接收情况，以确保成功的数据传输。

11. EOF（End of Frame）：帧结束，表示CAN消息的结束，用于分隔不同消息之间的帧。

CAN拓展帧

1. SOF (Start of Frame): 帧开始，是CAN消息的起始标志，指示CAN帧的开始。它允许接收方节点进行帧同步和开始接收数据。
2. 标识符 (Identifier): CAN消息的唯一标识符，用于区分不同类型和优先级的消息。
3. SRR (Substitute Remote Request): 替代远程请求，指示远程帧中标识符的替代格式。
4. IDE (Identifier Extension): 标识符扩展，指示标识符是否包括扩展信息。在拓展帧中，它表示标识符是拓展的。
5. 拓展标识符 (Extended Identifier): 在CAN拓展帧中，指示标识符是拓展的，允许更大范围的标识符。
6. RTR (Remote Transmission Request): 远程传输请求，指示消息是数据帧还是远程帧。远程帧用于请求其他节点发送数据。
7. R1 和 R0 (Reserved Bits): 保留位，用于将来可能的标准化用途，当前必须设置为0。
8. DLC (Data Length Code): 数据长度码，指示CAN消息中数据域的长度，即实际数据的字节数。
9. 数据域（Data Field）：CAN消息中包含实际数据的部分，用于传输信息。

10. CRC (Cyclic Redundancy Check): 循环冗余校验，用于检测CAN消息的数据是否损坏或错误。

11. CRC分隔符 (CRC Delimiter): 用于分隔CRC校验码和数据域，确保正确解析校验码。

12. ACK Field (Acknowledgment Field): 确认字段，用于确认CAN消息的接收情况，以确保成功的数据传输。

13. EOF (End of Frame): 帧结束，表示CAN消息的结束，用于分隔不同消息之间的帧。

拓展资料

【趋近于完美的通讯 CAN总线！4分钟看懂！】 https://www.bilibili.com/video/BV14k4y187e6/?share_source=copy_web&vd_source=cccc7bdde4dee6a54d0feb196cf11a5f

OBD诊断接口的针脚含义解析：https://v.douyin.com/ieb3pcE9/

诊断插头OBD每个针脚的定义： https://v.douyin.com/iebwS168/

《智能汽车网络安全权威指南》