289 lines
36 KiB
Plaintext
289 lines
36 KiB
Plaintext
Source: https://jazdw.net/tp20
|
|
|
|
==============================================
|
|
VW Transport Protocol 2.0 (TP 2.0) for CAN bus
|
|
==============================================
|
|
|
|
CAN allows for data packets with a payload of up to 8 bytes, to send messages longer than 8 bytes it is necessary to
|
|
use a transport protocol. The OBD-II specification for example makes use of ISO-TP (ISO 15765-2). Volkswagen however
|
|
uses it's own transport protocol in its vehicles, known as VW TP 2.0.
|
|
|
|
This page gives a run down on how TP 2.0 works. Please note that there is an older VW TP 1.6 which was used in some
|
|
vehicles. TP 1.6 is fairly similar but some of the parameters are fixed. Its also worth noting that I have worked all
|
|
of this out from various presentations and documents that I have found on the net and from logging data. I have not had
|
|
any access to the official documentation from VW so take any information with a grain of salt.
|
|
|
|
Typically the payload of TP 2.0 will be ISO 14230-3, Keyword Protocol 2000 (KWP2000) application layer messages.
|
|
|
|
======================
|
|
The four message types
|
|
======================
|
|
|
|
TP 2.0 works by opening data "channels" between two communicating devices. Once a channel is opened data packets can be
|
|
exchanged by the two devices. To do this TP 2.0 uses four message types - broadcast, channel setup, channel parameters
|
|
and data transmission.
|
|
|
|
|
|
=========
|
|
Broadcast
|
|
=========
|
|
|
|
The broadcast type has a fixed length of 7 bytes. It is sent 5 times in case of packet loss. Not sure what it is
|
|
actually used for yet.
|
|
|
|
┌──────────────┬──────┬────────┬───┬───┬───┬──────────┬──────────┐
|
|
│ Byte │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │
|
|
├──────────────┼──────┼────────┼───┴───┴───┼──────────┼──────────┤
|
|
│ Description │ Dest │ Opcode │ KWP Data │ Resp Req │ Resp Req │
|
|
└──────────────┴──────┴────────┴───────────┴──────────┴──────────┘
|
|
|
|
Field description
|
|
|
|
┌──────────┬──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
|
|
│ Field │ Description │
|
|
├──────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ Dest │ Logical address of destination module, e.g. 0x01 for the engine control unit │
|
|
├──────────┼─────────────────────────────┬────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ │ 0x23 │ Broadcast request │
|
|
│Opcode ├─────────────────────────────┼────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ │ 0x24 │ Broadcast response │
|
|
├──────────┼─────────────────────────────┴────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ KWP Data │ KWP2000 SID and parameters │
|
|
├──────────┼─────────────────────────────┬────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ │ 0x00 │ Response expected │
|
|
│Resp Req ├─────────────────────────────┼────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ │ 0x55 or 0xAA │ No response expected │
|
|
└──────────┴─────────────────────────────┴────────────────────────────────────────────────┘
|
|
|
|
|
|
=============
|
|
Channel setup
|
|
=============
|
|
|
|
The channel setup type has a fixed length of 7 bytes. It is used to establish a data channel between two modules.
|
|
|
|
The channel setup request message should be sent from CAN ID 0x200 and the response will sent with CAN ID 0x200 + the
|
|
destination modules logical address e.g. for the engine control unit (0x01) the response would be 0x201.
|
|
|
|
The communication then switches to using the CAN IDs which were negotiated during channel setup.
|
|
|
|
You should request the destination module to transmit using CAN ID 0x300 to 0x310 and set the validity nibble for RX ID
|
|
to invalid. The VW modules seem to respond that you should transmit using CAN ID 0x740.
|
|
|
|
┌──────────────┬──────┬────────┬───────┬─────────────┬───────┬─────────────┬─────┐
|
|
│ Byte │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │
|
|
├──────────────┼──────┼────────┼───────┼───┬─────────┼───────┼───┬─────────┼─────┤
|
|
│ Description │ Dest │ Opcode │ RX ID │ V │ RX Pref │ TX ID │ V │ TX Pref │ App │
|
|
└──────────────┴──────┴────────┴───────┴───┴─────────┴───────┴───┴─────────┴─────┘
|
|
|
|
Note: "Pref" = "Prefix" = MSB of ID, with high nibble = ID validity flag (1=invalid)
|
|
e.g. 2+3 = 34 12 → invalid ID 0x234
|
|
4+5 = 45 03 → valid ID 0x345
|
|
|
|
Field description
|
|
|
|
┌─────────┬──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
|
|
│ Field │ Description │
|
|
├─────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ Dest │ Logical address of destination module, e.g. 0x01 for the engine control unit │
|
|
├─────────┼─────────────────────────────┬────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ │ 0xC0 │ Setup request │
|
|
│ ├─────────────────────────────┼────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ Opcode │ 0xD0 │ Positive response │
|
|
│ ├─────────────────────────────┼────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ │ 0xD6..0xD8 │ Negative response │
|
|
├─────────┼─────────────────────────────┴────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ RX ID │ Tells destination module which CAN ID to listen to │
|
|
├─────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ RX Pref │ RX ID Prefix │
|
|
├─────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ TX ID │ Tells destination module which CAN ID to transmit from │
|
|
├─────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ TX Pref │ TX ID Prefix │
|
|
├─────────┼─────────────────────────────┬────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ │ 0x0 │ CAN ID is valid │
|
|
│V ├─────────────────────────────┼────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ │ 0x1 │ CAN ID is invalid │
|
|
├─────────┼─────────────────────────────┴────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ App │ Application type, seems to always be 0x01 (maybe only for KWP) │
|
|
└─────────┴──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
|
|
|
|
|
|
==================
|
|
Channel parameters
|
|
==================
|
|
|
|
The channel parameters type has a length of 1 or 6 bytes. It is used to setup parameters for an open channel and to
|
|
send test, break and disconnect signals
|
|
|
|
You should send a parameters request straight after channel setup using the CAN IDs negotiated.
|
|
|
|
┌──────────────┬────────┐
|
|
│ Byte │ 0 │
|
|
├──────────────┼────────┤
|
|
│ Description │ Opcode │
|
|
└──────────────┴────────┘
|
|
|
|
OR
|
|
|
|
┌──────────────┬────────┬────┬────┬────┬────┬────┐
|
|
│ Byte │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │
|
|
├──────────────┼────────┼────┼────┼────┼────┼────┤
|
|
│ Description │ Opcode │ BS │ T1 │ T2 │ T3 │ T4 │
|
|
└──────────────┴────────┴────┴────┴────┴────┴────┘
|
|
|
|
Field description
|
|
|
|
┌────────┬────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
|
|
│ Field │ Description │
|
|
├────────┼──────┬─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ │ 0xA0 │ Parameters request, used for destination module to initiator (6 byte) │
|
|
│ ├──────┼─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ │ 0xA1 │ Parameters respsonse, used for initiator to destination module (6 byte) │
|
|
│ ├──────┼─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ Opcode │ 0xA3 │ Channel test, response is same as parameters response. Used to keep channel alive. (1 byte) │
|
|
│ ├──────┼─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ │ 0xA4 │ Break, receiver discards all data since last ACK (1 byte) │
|
|
│ ├──────┼─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ │ 0xA8 │ Disconnect, channel is no longer open. Receiver should reply with a disconnect (1 byte) │
|
|
├────────┼──────┴─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ BS │ Block size, number of packets to send before expecting a ACK response │
|
|
├────────┼────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ T1 │ Timing parameter 1, time to wait for ACK. T1 should be greater than 4*T3 │
|
|
├────────┼────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ T2 │ Timing parameter 2, always 0xFF │
|
|
├────────┼────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ T3 │ Timing parameter 3, interval between two packets │
|
|
├────────┼────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ T4 │ Timing parameter 4, always 0xFF │
|
|
└────────┴────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
|
|
|
|
Timing parameters
|
|
|
|
┌──────────────┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
|
|
│ Bits │ 7 │ 6 │ 5 │ 4 │ 3 │ 2 │ 1 │ 0 │
|
|
├──────────────┼───┴───┼───┴───┴───┴───┴───┴───┤
|
|
│ Description │ Units │ Scale │
|
|
└──────────────┴───────┴───────────────────────┘
|
|
|
|
Field description
|
|
|
|
┌───────┬───────────────────────────────┐
|
|
│ Field │ Description │
|
|
├───────┼────────────┬──────────────────┤
|
|
│ │ 0x0 │ 0.1ms │
|
|
│ ├────────────┼──────────────────┤
|
|
│ │ 0x1 │ 1ms │
|
|
│Units ├────────────┼──────────────────┤
|
|
│ │ 0x2 │ 10ms │
|
|
│ ├────────────┼──────────────────┤
|
|
│ │ 0x3 │ 100ms │
|
|
├───────┼────────────┴──────────────────┤
|
|
│ Scale │ Number to scale the units by │
|
|
└───────┴───────────────────────────────┘
|
|
|
|
|
|
=================
|
|
Data transmission
|
|
=================
|
|
|
|
The data transmission type has a length of 2 to 8 bytes. It is used for the transmission of actual data/payload bytes.
|
|
|
|
Data transmission should only occur after channel setup and parameter negotiation.
|
|
|
|
┌──────────────┬──────────┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
|
|
│ Byte │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │ 7 │
|
|
├──────────────┼────┬─────┼───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┤
|
|
│ Description │ Op │ Seq │ Payload │
|
|
└──────────────┴────┴─────┴───────────────────────────┘
|
|
|
|
Field description
|
|
|
|
┌─────────┬──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
|
|
│ Field │ Description │
|
|
├─────────┼─────┬────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ │ 0x0 │ Waiting for ACK, more packets to follow (i.e. reached max block size value as specified above) │
|
|
│ ├─────┼────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ │ 0x1 │ Waiting for ACK, this is last packet │
|
|
│ ├─────┼────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ │ 0x2 │ Not waiting for ACK, more packets to follow │
|
|
│Op ├─────┼────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ │ 0x3 │ Not waiting for ACK, this is last packet │
|
|
│ ├─────┼────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ │ 0xB │ ACK, ready for next packet │
|
|
│ ├─────┼────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ │ 0x9 │ ACK, not ready for next packet │
|
|
├─────────┼─────┴────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ Seq │ Sequence number, increments up to 0xF then back to 0x0 │
|
|
├─────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ Payload │ KWP2000 payload. The first 2 bytes of the first packet sent contain the length of the message. │
|
|
└─────────┴──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
|
|
|
|
Note: the high nibble of byte 1 in the first response frame is assumed to contain flags, with the
|
|
length being just 12 bit. Byte 1 = 0x80 is sent on NRC type 0x78 (ResponsePending).
|
|
|
|
|
|
=======
|
|
Example
|
|
=======
|
|
|
|
This example shows how to open a channel to and read measuring block 1 from the engine control unit. Data values and
|
|
the CAN IDs are in hex.
|
|
|
|
┌─────┬───────────────┬────────┬──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
|
|
│ CAN │ Data │ Format │ Description │
|
|
│ ID │ │ │ │
|
|
├─────┼───────────────┼────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ 200 │ 01 C0 00 10 │ Chan │ Initiate channel setup with ECU module, request it use CAN ID 0x300 │
|
|
│ │ 00 03 01 │ setup │ │
|
|
├─────┼───────────────┼────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ 201 │ 00 D0 00 03 │ Chan │ ECU module replies, says to use CAN ID 0x740 │
|
|
│ │ 40 07 01 │ setup │ │
|
|
├─────┼───────────────┼────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ 740 │ A0 0F 8A FF │ Chan │ Tell ECU module to send 16 packets at a time, and set timing parameters │
|
|
│ │ 32 FF │ param │ │
|
|
├─────┼───────────────┼────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ 300 │ A1 0F 8A FF │ Chan │ ECU module responds with its parameters │
|
|
│ │ 4A FF │ param │ │
|
|
├─────┼───────────────┼────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ 740 │ 10 00 02 10 │ Data │ Last packet, expecting ACK. Length is 2 bytes. Send KWP2000 startDiagnosticSession │
|
|
│ │ 89 │ │ request 0x10 with 0x89 as a parameter │
|
|
├─────┼───────────────┼────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ 300 │ B1 │ Data │ ECU sends ACK response. │
|
|
├─────┼───────────────┼────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ 300 │ 10 00 02 50 │ Data │ Last packet, expecting ACK. Length is 2 bytes. ECU sends KWP2000 positive response │
|
|
│ │ 89 │ │ to startDiagnosticSession │
|
|
├─────┼───────────────┼────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ 740 │ B1 │ Data │ We send ACK response. │
|
|
├─────┼───────────────┼────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ 740 │ 11 00 02 21 │ Data │ Last packet, expecting ACK. Length is 2 bytes. Send KWP2000 │
|
|
│ │ 01 │ │ readDataByLocalIdentifier request 0x21 with 0x01 as a parameter │
|
|
├─────┼───────────────┼────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ 300 │ B2 │ Data │ ECU sends ACK response. │
|
|
├─────┼───────────────┼────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ 300 │ 21 00 1A 61 │ Data │ Packet to follow, not expecting ACK. Length is 26 bytes. ECU sends KWP2000 positive │
|
|
│ │ 01 01 00 00 │ │ response to readDataByLocalIdentifier followed by the requested data │
|
|
├─────┼───────────────┼────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ 300 │ 22 27 00 00 │ Data │ Packet to follow, not expecting ACK. KWP2000 data continued. │
|
|
│ │ 22 00 80 1A │ │ │
|
|
├─────┼───────────────┼────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ 300 │ 23 32 4B 25 │ Data │ Packet to follow, not expecting ACK. KWP2000 data continued. │
|
|
│ │ 02 7A 25 00 │ │ │
|
|
├─────┼───────────────┼────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ 300 │ 14 00 25 00 │ Data │ Last packet, expecting ACK. KWP2000 data continued. │
|
|
│ │ 00 25 00 00 │ │ │
|
|
├─────┼───────────────┼────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ 740 │ B5 │ Data │ We send ACK response. │
|
|
├─────┼───────────────┼────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
|
|
│ 740 │ A8 │ Chan │ We send disconnect. │
|
|
│ │ │ param │ │
|
|
└─────┴───────────────┴────────┴──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
|
|
|
|
|
|
==========
|
|
References
|
|
==========
|
|
|
|
* https://www.sti-innsbruck.at/sites/default/files/courses/fileadmin/documents/vn-ws0809/03-vn-CAN-HLP.pdf
|
|
|