DoIP（Diagnostics over IP，ISO 13400 / AUTOSAR CP 4.4）在以太网上承载 UDS 诊断流量。运行在 ECU（或主机仿真环境）上的 DoIP 服务端可以让外部诊断仪：
协议实现位于 infras/communication/DoIP；主机端诊断仪库为 doipc（DoIPClient）。
每条 DoIP 报文都由 8 字节通用报文头加载荷组成：
packet-beta
title DoIP 通用报文头
0-7: "协议版本（0x02）"
8-15: "版本反码（0xFD）"
16-31: "载荷类型"
32-63: "载荷长度"
64-95: "载荷 ..."
版本字节必须为 0x02 和 0xFD（按位取反），否则会收到通用报文头否定应答（载荷类型 0x0000），见 DoIP.c 的 doipFillHeader() / doipDecodeMsg()。
已实现的载荷类型（见 DoIP_Priv.h）：
| 载荷类型 | 值 | 传输 | 作用 |
|---|---|---|---|
| 通用报文头 NACK | 0x0000 | UDP/TCP | 报文头错误 / 未知类型 / 长度非法 |
| 车辆识别请求 | 0x0001/0x0002/0x0003 | UDP | 广播识别、按 EID/VIN 识别 |
| 车辆通告 / VIN 响应 | 0x0004 | UDP | VIN(17) + LA + EID(6) + GID(6) + 同步状态 |
| 路由激活请求 / 响应 | 0x0005 / 0x0006 | TCP | 诊断仪请求开通诊断路由 |
| Alive check 请求 / 响应 | 0x0007 / 0x0008 | TCP | 连接保活监控 |
| 实体状态请求 / 响应 | 0x4001 / 0x4002 | UDP | 节点类型、最大/已开连接数 |
| 电源模式请求 / 响应 | 0x4003 / 0x4004 | UDP | 电源模式状态 |
| 诊断报文 | 0x8001 | TCP | UDS 请求（SA + TA + 用户数据） |
| 诊断报文肯定应答 | 0x8002 | TCP | 请求已接受并开始路由 |
| 诊断报文否定应答 | 0x8003 | TCP | SA 非法 / TA 未知 / 过大 / 不可达 / TP 错误 |
套接字（由配置中的 discovery / max_connections 生成，见 Net.py ProcDoIp）：
224.244.224.245：车辆识别请求/响应与周期性车辆通告；max_connections 个并发诊断仪套接字（DOIP_TCP_APT0..n）。DoIP 实体在应用调用 DoIP_ActivationLineSwitchActive()（DoIP.c）之前保持静默：在此之前收到的所有 DoIP 报文都会被静默丢弃，套接字也不会打开。激活后实体连续发送 3 次车辆通告（初始延时 50 ms、间隔 200 ms，数值由 DoIp.py 生成）。在真实 ECU 上，该调用与 KL15/激活线状态绑定；集成示例在 EcuM_AL_EnterRUN() 中调用。
DoIP 由 Network.json（class 为 Net）中的 DoIp 模块配置。以下示例取自 app/app/config/Net/Network.json：
{
"name": "DoIp",
"class": "DoIp",
"discovery": "224.244.224.245:13400",
"EnableTLS": false,
"max_connections": 3,
"targets": [
{ "name": "P2P", "address": "0xdead" },
{ "name": "GW_P2P", "address": "0xcaaa" },
{ "name": "GW_P2A", "address": "0xcaab",
"nodes": [
{ "name": "GW_P2A0", "address": "0xcaa0" },
{ "name": "GW_P2A1", "address": "0xcaa1" }
]
}
],
"routines": [
{ "name": "default", "number": "0x00", "targets": ["P2P", "GW_P2P", "GW_P2A"] }
],
"testers": [
{ "name": "default", "address": "0xbeef", "routines": ["default"] }
]
}
| 字段 | 含义 |
|---|---|
discovery |
车辆识别/通告使用的组播组与 UDP 端口 |
EnableTLS |
是否在 DoIP TCP 连接外包裹 TLS（需要 TLS.json 配置和 mbedTLS） |
max_connections |
诊断仪并发 TCP 连接上限，同时也是 TCP listen 队列长度 |
targets[].address |
诊断仪可以寻址的目标地址（TA） |
targets[].nodes[] |
可选：同一个 TA 由多个下游节点提供服务（一对多网关），每个节点有独立的 PduR 路由 |
routines[] |
路由激活类型（number）及其开放的目标地址，可带认证/确认回调 |
testers[] |
受信任的诊断仪源地址（SA）及其允许激活的路由类型 |
生成器 DoIp.py 据此产出 DoIP_Cfg.c/.h：目标/节点表、诊断仪连接（TCP 套接字 + TxPdu；启用 TLS 时用 TLS TxPdu）、套接字连接器引用、各类定时器（初始/常规非活动超时 5000 ms、alive check 超时 50 ms、主函数周期 10 ms）以及实体逻辑地址（0xdead）。
诊断报文的去向由 PduR.json 决定：
DoIP <-> Dcm，UDS 请求在本 ECU 内终结（目标 0xdead）；DoIP <-> CanTp，转发给唯一的一个 CAN ECU（目标 0xcaaa）；0xcaab）扇出到多个 CAN 节点（0xcaa0、0xcaa1……），共享 4096 字节路由缓冲区，由实际应答的节点回传响应。当 EnableTLS 为 true 时，TCP 服务器套接字改由 TLS 层持有，证书文件由 TLS.json 指定（config/Net/Cert 下的 Cert/TLS0_ServerCerts.pem、TLS0_ServerKey.pem、TLS0_CasCerts.pem）。诊断仪侧通过 -T 参数传入 CA 证书 PEM 来校验服务端证书（客户端基于 mbedTLS，见 doip_client.cpp）。
本章全部内容直接使用 OSAL 原生套接字在主机上运行，不需要 LWIP、VirtualBox 或 PCAP。
# ECU 侧：集成应用（SOME/IP + DoIP + CAN 协议栈）
scons --app=NetApp --os=OSAL
# CAN 边缘节点 ECU，用于响应网关转发（可选，对应 -t caaa/caab）
scons --app=CanApp
# 独立 DoIP 诊断仪
scons --app=DoIPSend
链接 DoIP 库后构建系统会自动定义 USE_DOIP，因此 EcuM 已经会自动调用 DoIP_Init() 并周期调度 DoIP_MainFunction()（EcuM_Cfg.c）。但应用仍需在运行时主动切换一次激活线。将真实 ECU 示例（AsDemo main.c）中的同一段代码加入 EcuM_AL_EnterRUN()：
#ifdef USE_DOIP
DoIP_ActivationLineSwitchActive();
#endif
# 终端 1：DoIP ECU
build/nt/GCC/NetApp/NetApp.exe
# 终端 2（可选）：CAN 边缘节点
build/nt/GCC/CanApp/CanApp.exe -d simulator_v2
# 终端 3：诊断仪 - 向本机目标 0xdead 发送 UDS 10 01（进入默认会话）
build/nt/GCC/DoIPSend/DoIPSend.exe -v 1001
DoIPSend 会先在组播组上等待车辆通告，超时后改为主动发送车辆识别请求；随后打开 TCP 13400、完成路由激活、发送一条 UDS 请求并打印响应。
源码：doip_send.c。
| 选项 | 默认值 | 含义 |
|---|---|---|
-v <hex> |
（必填） | 十六进制字符串表示的 UDS 请求，如 1001 表示 DiagnosticSessionControl 默认会话；同时也是 DoIP 诊断报文携带的载荷 |
-i <ip> |
224.244.224.245 |
车辆识别使用的 IP / 组播组（UDP_TEST_EQUIPMENT_REQUEST 目标） |
-p <port> |
13400 |
DoIP UDP/TCP 端口 |
-s <hex> |
beef |
诊断仪源地址（SA） |
-a <hex> |
00 |
路由激活类型 |
-t <hex> |
dead |
目标地址（TA） |
-T <pem> |
无 | CA 证书 PEM；指定后诊断仪使用 TLS（mbedTLS）连接 |
更多示例：
# 网关测试：UDS 10 01 经 CAN 路由给 TA 0xcaaa 的边缘节点
build/nt/GCC/DoIPSend/DoIPSend.exe -v 1001 -t caaa
# 加密连接（需先把 Network.json 中 EnableTLS 置为 true 并重新编译 NetApp）
build/nt/GCC/DoIPSend/DoIPSend.exe -v 1001 -T app/app/config/Net/Cert/TLS0_CasCerts.pem
除 CanApp 外，也可以用 Python 仿真下游 CAN ECU：TestDoIP_CANTP_GW.py 在 v2 组播 CAN 总线上模拟了两个 ISO-TP 响应节点（rxid/txid 为 0x7E0/0x7D0 和 0x7E1/0x7D1）。
PC 工具还可以通过 DoIPClient 库（doip_client.h）使用同样的客户端能力：doip_create_client()、doip_await_vehicle_announcement()、doip_request()、doip_connect()、doip_activate()、doip_transmit()。
classDiagram
class DoIP_TesterConnectionType {
+DoIP_TesterConnectionContextType *context
+SoAd_SoConIdType SoConId
+PduIdType SoAdTxPdu
+boolean bEnableTLS
}
class DoIP_TesterConnectionContextType {
+DoIP_ConnectionStateType state
+DoIP_MessageContextType msg
+DoIP_RoutineActivationManagerType ramgr
+uint32_t RAMask
+const DoIP_TesterType *TesterRef
+uint16_t InactivityTimer
+uint16_t AliveCheckResponseTimer
+boolean isAlive
}
class DoIP_MessageContextType {
+uint8_t *req
+const DoIP_TargetAddressType *TargetAddressRef
+PduLengthType TpSduLength
+PduLengthType index
+DoIP_MessageStateType state
}
class DoIP_RoutineActivationManagerType {
+DoIP_RoutineActivationStateType state
+const DoIP_TesterType *tester
+uint8_t raid
+uint8_t OEM[4]
}
class DoIP_TesterType {
+uint16_t NumByteDiagAckNack
+uint16_t TesterSA
+const DoIP_RoutingActivationType *const *RoutingActivationRefs
+uint8_t numOfRoutingActivations
}
class DoIP_RoutingActivationType {
+uint8_t Number
+uint8_t OEMReqLen
+uint8_t OEMResLen
+const DoIP_TargetAddressType *const *TargetAddressRefs
+uint16_t numOfTargetAddressRefs
+AuthenticationCallback()
+ConfirmationCallback()
}
class DoIP_TargetAddressType {
+const DoIP_TargetNodeType *targetNodes
+uint16_t numTargetNodes
+uint16_t TargetAddress
+PduIdType RxPduId
}
class DoIP_TargetNodeType {
+DoIP_TargetNodeContextType *context
+PduIdType TxPduId
+PduIdType doipTxPduId
+uint16_t TargetAddress
}
class DoIP_TargetNodeContextType {
+PduLengthType TpSduLength
+PduLengthType index
+DoIP_MessageStateType state
}
DoIP_TesterConnectionType --> DoIP_TesterConnectionContextType : context
DoIP_TesterConnectionContextType --> DoIP_MessageContextType : msg
DoIP_TesterConnectionContextType --> DoIP_RoutineActivationManagerType : ramgr
DoIP_TesterConnectionContextType --> DoIP_TesterType : TesterRef
DoIP_RoutineActivationManagerType --> DoIP_TesterType : tester
DoIP_RoutineActivationManagerType --> DoIP_RoutingActivationType : raid
DoIP_TesterConnectionContextType --> DoIP_RoutingActivationType : RAMask
DoIP_MessageContextType --> DoIP_TargetAddressType : TargetAddressRef
DoIP_TesterType --> DoIP_RoutingActivationType : RoutingActivationRefs
DoIP_RoutingActivationType --> DoIP_TargetAddressType : TargetAddressRefs
DoIP_TargetAddressType --> DoIP_TargetNodeType : targetNodes
DoIP_TargetNodeType --> DoIP_TargetNodeContextType : context
所有诊断流量复用同一个 TCP 连接。DoIP 解码报文头，把 TA 解析为配置中的目标地址，并在该目标的 RxPduId 上启动一次 PduR TP 接收；随后 PduR 把组装完成的 UDS 报文路由给本机 Dcm（P2P）或一条/多条 CanTp 路径（网关）。
flowchart TD
Sock["TCP socket（诊断仪连接）"]
Rx["DoIP_SoAdTpCopyRxData()"]
Decode["doipDecodeMsg()：校验 0x02/0xFD 报文头、载荷类型与长度"]
Resolve["按 testers 校验 SA，按目标地址表解析 TA（0x1234/0x2345/...）"]
PduR["PduR_DoIPStartOfReception（匹配 TA 的 RxPduId）"]
Dcm["本机 Dcm（P2P 目标）"]
CAN["到下游 ECU 节点的 CanTp 路径（P2P/P2A 网关）"]
Sock --> Rx --> Decode --> Resolve --> PduR
PduR --> Dcm
PduR --> CAN
下游 UDS 响应经 PduR 进入 DoIP_TpTransmit。DoIP 通过 doipTxPduId 反查目标节点，找到此前发起该路由的诊断仪连接及其报文上下文，用节点 TA 与诊断仪 SA 重新组装诊断报文，并沿同一条 TCP（或 TLS）连接发回。
flowchart TD
Dcm["本机 Dcm 响应（P2P）"]
CAN["下游 ECU 节点经 CanTp 回传的响应"]
PduR["PduR -> DoIP_TpTransmit(TxPduId)"]
Lookup["按 doipTxPduId 查找 TargetNode"]
Find["找到归属的诊断仪连接及其报文上下文"]
Build["组装 DoIP 诊断报文（节点 TA、诊断仪 SA、UDS 数据）"]
Send["SoAd_TpTransmit()（启用 TLS 时走 TLS_IfTransmit）"]
Sock["回到诊断仪的 TCP/TLS socket"]
Dcm --> PduR
CAN --> PduR
PduR --> Lookup --> Find --> Build --> Send --> Sock
tc3x7 AsDemo 是一个贴近量产形态的示例：DoIP 运行在以太网上，30 多个目标地址被网关路由到 CAN/CAN FD ECU（其中 P2A 目标 MCANFD_E400 还扇出到两个使用不同 CAN TxId 的节点）。DoIP 在启动时自动激活（main.c 的 EcuM_AL_EnterRUN，USE_DOIP 条件内）。其 SConscript 中注册的诊断仪调用示例：
# 本机 ECU（TA 0xE400），诊断仪 SA 0x0E80
DoIPSend.exe -v 1001 -s 0x0E80 -t 0xE400
# 网关到 CAN TA 0x0724
DoIPSend.exe -v 1001 -s 0x0E80 -t 0x724
# 第二个诊断仪 SA，目标 TA 0x0757
DoIPSend.exe -v 1001 -s 0x0F00 -t 0x757