第章SAEJ9協議

1、整理pptSAE J1939協議整理ppt2大綱SAE J1939概述概述物理層（物理層（SAE J1939-11）數據鏈路層數據鏈路層(SAE J1939-21)網絡層網絡層(SAE J1939-31)應用層（應用層（SAE J1939-71）故障診斷（故障診斷（SAE J1939-73)網絡管理層網絡管理層(SAE J1939-81)應用實例應用實例整理ppt33.1 SAE J1939協議概述SAE J1939協議：是由美國汽車工程師協會（協議：是由美國汽車工程師協會（SAE）制定的）制定的主要針對商用車的主要針對商用車的CAN總線通訊協議總線通訊協議基礎基礎: CAN 2.0B協議協議

2、對象：客車和載重貨車；船舶、農業(yè)機械等非路面設備對象：客車和載重貨車；船舶、農業(yè)機械等非路面設備整理ppt4SAE J1939協議文檔結構SAE J1939SAE J1939/01SAE J1939/02SAE J1939/05SAE J1939/11SAE J1939/13SAE J1939/15SAE J1939/21SAE J1939/31SAE J1939/71SAE J1939/73SAE J1939/74SAE J1939/75SAE J1939/81SAE J1939/82車輛網絡串行通信的控制總標準車輛網絡串行通信的控制總標準卡車及客車等路面控制及信息網絡卡車及客車等路面控制及

3、信息網絡農業(yè)設備等非路面控制及信息網絡農業(yè)設備等非路面控制及信息網絡發(fā)動機故障診斷方面的應用發(fā)動機故障診斷方面的應用物理層，物理層，250K 比特比特/秒，屏蔽雙絞線秒，屏蔽雙絞線物理層，非車載診斷連接器物理層，非車載診斷連接器物理層，物理層，250K 比特比特/秒，非屏蔽雙絞線秒，非屏蔽雙絞線數據鏈路層數據鏈路層網絡層網絡層車輛應用層車輛應用層診斷應用層診斷應用層應用層信息配置應用層信息配置應用層設置及工業(yè)化應用層設置及工業(yè)化網絡管理層網絡管理層相容性相容性-卡車和客車卡車和客車Revised 2007-10-9Issued 2000-09-1Issued 2006-08-23Issued

4、2008-2-21Revised 2006-9-18Revised 2004-3-11Revised 2008-8-21Revised 2006-12-22Revised 2004-4-2Revised 2008-1-28Revised 2006-9-8Revised 2006-11-21Revised 2007-06-21Revised 2003-5-8Issued 2008-8-11整理ppt5CAN的發(fā)展概況20世紀80年代，Bosch的工程人員開始研究用于汽車的串行總線系統1986年， Bosch在SAE（汽車工程師協會）大會上提出了CAN1987年，INTEL就推出了第一片CAN控制

5、芯片82526；隨后Philips半導體推出了82C200。1991年9月BOSCH公司發(fā)布了CAN技術規(guī)范2.0，該技術規(guī)范包括A和B兩部分。1993年，CAN的國際標準ISO11898公布1994年，美國SAE以CAN 2.0B通信協議為基礎，制定了面向客車和載重貨車的CAN網絡通信協議SAE J1939整理ppt6CAN與SAE J1939的關系安全性ABS線束增多減少線束社會發(fā)展經濟性電噴可靠性下降電子技術提高信號利用率 網絡技術CANSAEJ1939舒適性主動懸架故障檢測難診斷整理ppt7SAE J1939與OSI模型的關系+CAN 2.0BOSISAE J1939與與OSI七層模型

6、對應的七層模型對應的SAE J1939協議分層模型協議分層模型OSI模型：即開放式通信系統互聯參考模型模型：即開放式通信系統互聯參考模型(Open System Interconnection)，是國際標，是國際標準化組織準化組織(ISO) 1984年提出的一個網絡互連模型，分七層年提出的一個網絡互連模型，分七層功用：提供一個標準的規(guī)范，對應各層功能來制定協議功用：提供一個標準的規(guī)范，對應各層功能來制定協議整理ppt8大綱SAE J1939概述概述物理層（物理層（SAE J1939-11）數據鏈路層數據鏈路層(SAE J1939-21)網絡層網絡層(SAE J1939-31)應用層（應用層（S

7、AE J1939-71）故障診斷（故障診斷（SAE J1939-73)網絡管理層網絡管理層(SAE J1939-81)應用實例應用實例整理ppt93.2 物理層（物理層（Physical Layer）物理層主要定義電氣接口和物理介質，實現網絡中電控單元物理層主要定義電氣接口和物理介質，實現網絡中電控單元（ECU）之間的電連接）之間的電連接機械特性機械特性指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數目指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數目和排列、固定和鎖定裝置等等和排列、固定和鎖定裝置等等電氣特性電氣特性指明在接口電纜的各條線上出現的電壓范圍指明在接口電纜的各條線上出現的電壓范圍功能特性功能特性指明

8、某條線上出現的某一電平的電壓表示何種指明某條線上出現的某一電平的電壓表示何種意義意義實現方式：由半導體廠家以及其他元器件生產廠家提供器件實現方式：由半導體廠家以及其他元器件生產廠家提供器件來實現。來實現。整理ppt10物理層基本要求物理層基本要求以以J1939/11為例為例物理介質為特征阻抗物理介質為特征阻抗120的屏蔽雙絞線的屏蔽雙絞線傳輸速率為傳輸速率為250 kbit/s差動電壓方式傳輸信號差動電壓方式傳輸信號終端電阻為終端電阻為120最大傳輸線長度為最大傳輸線長度為40M考慮到總線上的電氣負擔，同一網絡內最多考慮到總線上的電氣負擔，同一網絡內最多ECU數目為數目為30個個速率速率kbp

9、s距離距離 m100040500130250270125530100620501300203300106700510000CAN總線上兩個節(jié)點間的最大距離總線上兩個節(jié)點間的最大距離整理ppt11物理層的幾個概念物理層的幾個概念高電平傳輸線：高電平傳輸線：CAN_H（黃）（黃）低電平傳輸線：低電平傳輸線： CAN_L（綠）（綠）屏蔽線：屏蔽線： CAN_SHLD差動電壓：差動電壓：VdiffVdiff = = VCAN _ H VCAN _ L總線電平：隱性總線電平：隱性(1)和顯性和顯性(0)VCAN _HVCAN_LVdiff整理ppt12物理層的幾個概念物理層的幾個概念內部電阻內部電阻內部

10、電容內部電容差動內部電阻差動內部電阻差動內部電容差動內部電容整理ppt13物理層的幾個概念物理層的幾個概念位時間位時間tB：一比特的持續(xù)時間，本標準對應于：一比特的持續(xù)時間，本標準對應于 250kbit/s位時間是位時間是 4s標準位時間標準位時間同步段傳播段相位緩沖段1相位緩沖段2采樣點采樣點同步段：同步總線上的不同同步段：同步總線上的不同 ECU傳播段：補償網絡中由于總線傳播時間和傳播段：補償網絡中由于總線傳播時間和 ECU 內部延遲內部延遲時間造成的物理延遲時間時間造成的物理延遲時間相位緩沖段：補償邊沿的相位誤差相位緩沖段：補償邊沿的相位誤差采樣點：指讀取并解釋總線上各位值的一個時間點采

11、樣點：指讀取并解釋總線上各位值的一個時間點整理ppt14物理層電氣特性物理層電氣特性與總線斷開的與總線斷開的 ECU 的交流參數的交流參數參數位時間內部延遲時間內部電容值差動內部電容值可用時間信號上升下降時間符號tBtECUCinCofftavailtr tf最小值3.9980.0002.5200額定值4.0005025最大值4.0020.910050500單位sspFsns條件250kbits250kbit/s ， CAN _ H和 CAN_L相對于地40米的總線長度40 米的總線長度從信號的 10到90處測得從總線上斷開的從總線上斷開的 ECU 的的 VCAN_H 和和 VCAN_L 的限

12、制的限制參數最大電壓最大電壓符號VCAN_HVCAN_LVCAN_HVCAN_L最小值-3.0-3.0-3.0-3.0額定值最大值16.016.032.032.0單位VVVV條件額定電池電壓12V額定電池電壓24V整理ppt15物理層電氣特性物理層電氣特性從總線上斷開的從總線上斷開的 ECU 的隱性狀態(tài)的直流參數的隱性狀態(tài)的直流參數隱性狀態(tài)隱性狀態(tài)參數總線電壓輸出特性差動電壓輸出特性差動內部電阻內部電阻差動電壓輸入范圍符號VCAN_HVCAN_LVdiffRdiffRinVdiff最小值2.02.0-1200105-1.0額定值2.52.5最大值3.03.050100150.5單位VVmVkk

13、V條件無負載無負載無負載無負載從總線上斷開的從總線上斷開的 ECU 的顯性狀態(tài)的直流參數的顯性狀態(tài)的直流參數顯性狀態(tài)顯性狀態(tài)參數總線電壓輸出特性差動電壓輸出特性差動電壓輸入范圍符號VCAN_HVCAN_LVdiffVdiff最小值3.00.01.51.0額定值3.51.52.0最大值5.02.03.05.0單位VVVV條件整理ppt16物理層電氣特性物理層電氣特性所有所有ECU連接在總線上時表示隱性狀態(tài)的總線電壓參數連接在總線上時表示隱性狀態(tài)的總線電壓參數-隱形狀態(tài)隱形狀態(tài)參數總線電壓總線差動電壓符號VCAN_LVdiff最小值0.1-400額定值2.50最大值4.512單位VmV條件所有所有

14、ECU連接在總線上時表示顯性狀態(tài)的總線電壓參數連接在總線上時表示顯性狀態(tài)的總線電壓參數-顯性狀態(tài)顯性狀態(tài)參數總線電壓總線差動電壓符號VCAN_HVCAN_LVdiff最小值2.01.2額定值3.51.52.0最大值7.03.05.0單位VVVV條件整理ppt17物理層電氣特性物理層電氣特性電氣特性主要為電氣特性主要為IC生產商生產生產商生產CAN收發(fā)器等器件提供技收發(fā)器等器件提供技術要求，并提供了檢驗方法。術要求，并提供了檢驗方法。從從SAE J1939應用的角度講，不必過于關心物理層的這應用的角度講，不必過于關心物理層的這些電氣規(guī)范，只要選擇了合適的些電氣規(guī)范，只要選擇了合適的CAN收發(fā)器等

15、硬件部收發(fā)器等硬件部件，以上規(guī)范就可以得到滿足。件，以上規(guī)范就可以得到滿足。整理ppt18屏蔽雙絞線電纜的技術要求屏蔽雙絞線電纜的技術要求參數阻抗單位電阻單位線延遲單位電容符號ZrbrpCbCs最小值108000額定值120255.04070最大值1325075110單位m/mns/mpF/mpF/m條件在 20時測得 (1)67兩導線間導線對屏蔽電纜尺寸0.5 mm2 的導線ac0.508mm2絕緣直徑電纜直徑0.8mm2 的導線絕緣線直徑dcidcacdci2.236.00.7602.53.058.53.5mm整理ppt19終端電阻與連線拓撲終端電阻與連線拓撲終端電阻（終端電阻（11013

16、0，一般選，一般選120）減小電信號反射）減小電信號反射型ECU型ECU(必須作標記！必須作標記！)整理ppt020接線網絡布局及參數接線網絡布局及參數參數總線長度電纜短線長度節(jié)點距離符號LSd最小值000.1額定值最大值40140單位mmm條件不包括電纜短截線從 RL 起的最小距離d0mRL 不位于 ECU 之內整理ppt21屏蔽線接地規(guī)范屏蔽線接地規(guī)范基本要求：屏蔽線不能斷線，且只能在一點接地基本要求：屏蔽線不能斷線，且只能在一點接地接地點推薦的選擇次序：接地點推薦的選擇次序：（1）連接到最小的電子噪聲點處；）連接到最小的電子噪聲點處；（2）使用阻抗盡可能低的連接；）使用阻抗盡可能低的連接

17、；（3）采用與網絡中心最近的連接點接地。）采用與網絡中心最近的連接點接地?？偩€上的每個節(jié)點也都應提供一個供選擇的接地屏蔽點?？偩€上的每個節(jié)點也都應提供一個供選擇的接地屏蔽點。CAN_SHLD 導線的連接器應通過串聯的電阻和電容達導線的連接器應通過串聯的電阻和電容達到最佳的接地效果。推薦值為到最佳的接地效果。推薦值為R1及及C0.68F。整理ppt22連接器規(guī)范連接器規(guī)范對于屏蔽雙絞線的連接需要專用的連接器，保證屏蔽不斷線；對于屏蔽雙絞線的連接需要專用的連接器，保證屏蔽不斷線；分為分為A類和類和B類兩類連接器，可組合成多種接頭。類兩類連接器，可組合成多種接頭。整理ppt23“短截線連接器短截線連

18、接器”（針狀連接器）的尺寸（針狀連接器）的尺寸（A類）類）注：塑料額定溫度為注：塑料額定溫度為-55到到+125，針頭是鍍金銅的，針頭是鍍金銅的整理ppt24“直通連接器”（孔狀連接器）尺寸（B類）注：塑料額定溫度為-55到+125，針頭是鍍金銅的整理pptf25連接器電氣參數連接器電氣參數參數符號最小值額定值最大值單位條件電壓VCAN_HVCAN_L1632VV電流峰值電流特性阻抗IIpZC01002512080500140mAmA傳輸頻率25MHz接觸電阻RT10m整理ppt26小結小結1. SAE J1939協議對物理層的基本要求協議對物理層的基本要求2. 終端電阻要求與連線拓撲終端電阻

19、要求與連線拓撲3. 接線網絡布局與參數接線網絡布局與參數4. 屏蔽線接地要求屏蔽線接地要求5. 傳輸電纜技術要求傳輸電纜技術要求6. 連接器技術規(guī)范與類型連接器技術規(guī)范與類型整理ppt27大綱SAE J1939概述物理層（SAE J1939-11）數據鏈路層(SAE J1939-21)網絡層(SAE J1939-31)應用層（SAE J1939-71）故障診斷（SAE J1939-73)網絡管理層(SAE J1939-81)應用實例整理ppt283.3 數據鏈路層（數據鏈路層（Data Link Layer）數據鏈路層：為物理連接之間提供可靠的數據傳輸。數據鏈路層：為物理連接之間提供可靠的數據

20、傳輸。包括發(fā)送包括發(fā)送CAN 數據幀所必需的同步、順序控制、數據幀所必需的同步、順序控制、出錯控制和流控制。出錯控制和流控制。實現方式：主要通過實現方式：主要通過IC廠家提供的廠家提供的CAN控制器來實現?？刂破鱽韺崿F。整理ppt29幾個基本概念幾個基本概念幀（幀（Frame）: 組成一個完整信息的一系列有序的數據位。組成一個完整信息的一系列有序的數據位。幀又被劃分成幾個域，每個域包括了預定義類型的數據。幀又被劃分成幾個域，每個域包括了預定義類型的數據。CAN 數據幀數據幀 （CAN Data Frame）:組成組成CAN 協議幀所協議幀所必需的有序位域，以幀起始（必需的有序位域，以幀起始（S

21、OF）開始以幀結束（）開始以幀結束（EOF）結尾。結尾。標準幀（標準幀（Standard Frame ）:CAN2.0A規(guī)范中定義的使用規(guī)范中定義的使用11 位標識符的位標識符的CAN 數據幀。數據幀。擴展幀（擴展幀（Extended Frame）:CAN2.0 B規(guī)范中定義的使規(guī)范中定義的使用用29 位標志符的位標志符的CAN 數據幀。數據幀。整理ppt30幾個基本概念幾個基本概念報文（報文（ Message）:指一個或多個具有相同參數組編號的指一個或多個具有相同參數組編號的CAN 數據幀。數據幀。包包 （Packet）:一個單一的一個單一的CAN 數據幀就是一個包。當數據幀就是一個包。當一

22、條報文包含參數組的數據長度小于等于個字節(jié)時，這一條報文包含參數組的數據長度小于等于個字節(jié)時，這樣的報文也稱為包。樣的報文也稱為包。多包報文（多包報文（ Multipacket Messages）:當具有相同參數組當具有相同參數組編號的所有數據需要使用多個編號的所有數據需要使用多個CAN 數據幀來傳輸時使用的數據幀來傳輸時使用的一種一種J1939報文。每個報文。每個CAN 數據幀擁有相同的標識符，但數據幀擁有相同的標識符，但在每個包中數據不同。在每個包中數據不同。整理ppt313.3.1 CAN標準幀與擴展幀格式標準幀與擴展幀格式CAN數據幀組成數據幀組成: 幀起始（幀起始（SOF） 、仲裁域、

23、控制域、數據域、循環(huán)冗、仲裁域、控制域、數據域、循環(huán)冗余校驗域（余校驗域（CRC） 、 應答域（應答域（ACK） 、幀結束（、幀結束（EOF）。）。整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt323.3.2 協議數據單元（協議數據單元（PDU）協議數據單元由七部分組成，分別是優(yōu)先級，保留位，數據協議數據單元由七部分組成，分別是優(yōu)先級，保留位，數據頁，頁，PDU 格式，格式，PDU特定域（可作為目標地址、組擴展或特定域（可作為目標地址、組擴展或專用），源地址和數據域。專用），源地址和數據域。PDU 被封裝在一個或多個被封裝在一個或多個CAN數據幀中，通過物理介質傳送到其他網絡設備。每個數據幀中，通過

24、物理介質傳送到其他網絡設備。每個CAN數據幀只能有一個數據幀只能有一個PDU。PDUPGN域位優(yōu)先權P3擴展數據頁EDP1數據頁DP1PDU格式PF8PDU特定域PS8源地址SA8數據域DATA8字節(jié)（64）29位標識符整理ppt33協議數據單元（協議數據單元（PDU）優(yōu)先級（優(yōu)先級（P）這三位僅在總線傳輸中用來優(yōu)化報文延遲，接受者這三位僅在總線傳輸中用來優(yōu)化報文延遲，接受者對其忽略。報文優(yōu)先級可從最高對其忽略。報文優(yōu)先級可從最高0（0002）設置到最低）設置到最低7（1112）。所有控制報文的缺省優(yōu)先級是）。所有控制報文的缺省優(yōu)先級是3（0112）。）。其他所有報文、專用、請求和其他所有報文

25、、專用、請求和ACK 報文的缺省優(yōu)先級是報文的缺省優(yōu)先級是6（1102）。當定義新的參數組編號，或總線上通信量）。當定義新的參數組編號，或總線上通信量變化時，優(yōu)先級可以升高或降低。當報文被添加到應用變化時，優(yōu)先級可以升高或降低。當報文被添加到應用層，將給出一個推薦的優(yōu)先級。層，將給出一個推薦的優(yōu)先級。OEM 可以對網絡做相可以對網絡做相應調整，優(yōu)先級域應當是可重編程的。應調整，優(yōu)先級域應當是可重編程的。整理ppt34協議數據單元（協議數據單元（PDU）保留位（保留位（R）=擴展數據頁位（擴展數據頁位（EDP)數據頁位（數據頁位（DP)擴展數據頁位擴展數據頁位（EDP）0011數據頁位數據頁位（

26、DP）0101功能描述功能描述SAE J1939 第第0頁頁PGNSAE J1939 第第1頁頁PGNSAE J1939 保留保留定義為定義為ISO 15765-3的報文的報文整理ppt35協議數據單元（協議數據單元（PDU）PDU 格式（格式（PF） PF 域，位。確定域，位。確定PDU 的格式，也是組成的格式，也是組成PGN的域的域之一。協議規(guī)定：之一。協議規(guī)定：PF240為為PDU1格式；格式；PF=240255為為PDU2格式。格式。PDU 特定域（特定域（PS）PS 域，位。它的定義取決于域，位。它的定義取決于PDU 格式，根據格式，根據PDU格式它可能是目標地址或者組擴展。格式它可

27、能是目標地址或者組擴展。 PDU1 格式下格式下PS 域域是目標地址；是目標地址； PDU2 格式下格式下PS 域為組擴展（域為組擴展（GE）值。）值。整理ppt36協議數據單元（協議數據單元（PDU）目標地址（目標地址（DA）這個域定義了報文發(fā)送到的特定目標的地址。注意，這個域定義了報文發(fā)送到的特定目標的地址。注意，對于任何設備，如果其地址與接收到的報文的目標地址對于任何設備，如果其地址與接收到的報文的目標地址不不同應忽略此報文。所有設備作為報文的響應者應對全局同應忽略此報文。所有設備作為報文的響應者應對全局目目標地址（標地址（255）作出監(jiān)聽和響應。）作出監(jiān)聽和響應。組擴展（組擴展（GE）

28、組擴展與組擴展與PDU 格式域的低四位（注意：當格式域的低四位（注意：當PDU 格式格式域最高四位被置域最高四位被置1，說明，說明PS 域是組擴展）規(guī)定了每個數域是組擴展）規(guī)定了每個數據頁據頁4096 個參數組。個參數組。整理ppt整理ppt373.3.3 協議數據單元格式協議數據單元格式 PDU1格式下的格式下的PGNs整理ppt38PDU2格式下的格式下的PGNs整理pptPGNs分配模板分配模板ABCDABCD39整理ppt40PDU總結總結（1）PDU1和和PDU2格式下格式下PGN的總數為：的總數為：（ 240+（16*256）*2 = 8672（2）PDU1格式主要分配給必須指明目

29、標地址的格式主要分配給必須指明目標地址的PGNs，數，數量有限；量有限；PDU2格式下的格式下的PGNs不能用于必須指明目標地址的不能用于必須指明目標地址的情況。大部分情況。大部分PGNs都定義在都定義在PDU2段。段。（3）為了保證實時性，報文更新速率小于）為了保證實時性，報文更新速率小于100ms時不允許時不允許多包發(fā)送。多包發(fā)送。（4）PDU1和和PDU2格式下均支持單包報文和多包報文。無格式下均支持單包報文和多包報文。無論是論是PDU1還是還是PDU2格式，其前半段格式，其前半段PGNs標識的報文更新標識的報文更新速率小于速率小于100ms，不允許多包發(fā)送；后前半段，不允許多包發(fā)送；后

30、前半段PGNs標識的報標識的報文更新速率大于文更新速率大于100ms，允許多包發(fā)送。，允許多包發(fā)送。整理ppt41 3.3.4 報文類型報文類型目前共支持五種類型的報文，分別為：命令、請求、目前共支持五種類型的報文，分別為：命令、請求、廣播廣播/響應、確認和組功能。報文的具體類型可由其分配響應、確認和組功能。報文的具體類型可由其分配的參數組編號識別。的參數組編號識別。（1）命令報文）命令報文命令類型的報文是指那些從某個源地址向特定目標命令類型的報文是指那些從某個源地址向特定目標地址或全局目標地址發(fā)送命令的參數組。目標地址接收地址或全局目標地址發(fā)送命令的參數組。目標地址接收到命令類型的報文后，應

31、根據接收到的報文采取具體的到命令類型的報文后，應根據接收到的報文采取具體的動作。動作。PDU1 格式（格式（PS 為目標地址）和為目標地址）和PDU2 格式（格式（PS為組擴展）都能用作命令。為組擴展）都能用作命令。整理ppt42報文類型報文類型（2）請求報文）請求報文請求類型的報文提供了從全局范圍或從特請求類型的報文提供了從全局范圍或從特定目標地址請求信息的能力。定目標地址請求信息的能力。最典型的一個請求類型的報文是最典型的一個請求類型的報文是“請求請求PGN”報文。報文。整理ppt643報文類型報文類型“請求請求PGN”報文的定義：報文的定義：參數組名稱：參數組名稱：定義：定義：傳輸速率：

32、傳輸速率：數據長度：數據長度：數據頁：數據頁：PDU 格式：格式：PDU特定域：特定域：缺省優(yōu)先級：缺省優(yōu)先級：參數組編號：參數組編號：參數定義參數定義字節(jié)：字節(jié)：1,2,3請求請求PGN用于從一個或多個網絡設備請求參數組用于從一個或多個網絡設備請求參數組用戶自定義，推薦每秒請求不多于用戶自定義，推薦每秒請求不多于2 或或3 次次3 字節(jié)字節(jié)0234目標地址（全局或特定）目標地址（全局或特定）59904（00EA0016）被請求的參數組編號被請求的參數組編號對于特定目標地址的請求，目標地址必須做出響應。如果目對于特定目標地址的請求，目標地址必須做出響應。如果目標地址不支持請求的標地址不支持請求

33、的PGN，也必須發(fā)出一個，也必須發(fā)出一個NACK 的響應以表的響應以表明它不支持該明它不支持該PGN。有些。有些PGN 是多包的，因此一個單幀請求的是多包的，因此一個單幀請求的響應可能有多個響應可能有多個CAN 數據幀。如果是全局請求，當一個節(jié)點不數據幀。如果是全局請求，當一個節(jié)點不支持某個支持某個PGN 時，不能發(fā)出時，不能發(fā)出NACK 響應。響應。整理ppt44報文類型報文類型（3）廣播）廣播/響應報文響應報文此報文類型可能是某設備主動提供的報文廣播，也此報文類型可能是某設備主動提供的報文廣播，也可能是命令或請求的響應?？赡苁敲罨蛘埱蟮捻憫＿@是最常見的一類報文?？偩€上的數據交換大多采這

34、是最常見的一類報文。總線上的數據交換大多采用這類報文。如一個用這類報文。如一個ECU以一定的周期廣播某個參數；以一定的周期廣播某個參數；或者一個或者一個ECU接受其它接受其它ECU的的PGN請求而發(fā)送參數。請求而發(fā)送參數。整理ppt45報文類型報文類型（4）確認報文）確認報文確認報文確認報文 有兩種形式：有兩種形式：第一種是第一種是CAN 協議規(guī)定的，它由一個協議規(guī)定的，它由一個“幀內幀內”確認確認ACK 組成組成,用來確認一個消息已被至少一個節(jié)點接收到。用來確認一個消息已被至少一個節(jié)點接收到。 第二種形式的確認報文由應用層規(guī)定，是對于特定命第二種形式的確認報文由應用層規(guī)定，是對于特定命令、請

35、求的令、請求的 “ACK”或或“NACK”等的響應。等的響應。最典型的一個確認類型的報文是最典型的一個確認類型的報文是“Acknowledgment”報文。報文。整理ppt46報文類型報文類型Acknowledgment報文的定義報文的定義:參數組名稱：參數組名稱：定義：定義：傳輸速率：傳輸速率：數據長度：數據長度：數據頁：數據頁：PDU 格式：格式：PDU特定域：特定域：缺省優(yōu)先級：缺省優(yōu)先級：參數組編號：參數組編號：參數定義參數定義字節(jié)：字節(jié)： 1 2 3-5 6-8確認報文確認報文用來提供發(fā)送方和接收方之間的握手機制用來提供發(fā)送方和接收方之間的握手機制收到需要此類型的確認的收到需要此類型

36、的確認的PGN 時時8 字節(jié)字節(jié)0232目標地址目標地址 = 全局（全局（255）659392（00E80016）控制字節(jié)控制字節(jié)組功能值（若適用）組功能值（若適用）保留給保留給SAE分配，置各字節(jié)為分配，置各字節(jié)為“FF16”被請求報文的參數組編號被請求報文的參數組編號整理ppt47報文類型報文類型Acknowledgment報文的定義報文的定義:控制字節(jié)：控制字節(jié)： 0 至至2 見以下定義見以下定義3 至至255 保留給保留給SAE分配分配肯定確認：肯定確認： 控制字節(jié)控制字節(jié) = 0 （ACK）否定確認：否定確認： 控制字節(jié)控制字節(jié) = 1 （NACK）拒絕訪問：拒絕訪問： 控制字節(jié)控制

37、字節(jié) = 2整理ppt48報文類型報文類型（5）群功能報文）群功能報文這種類型報文用于特殊功能組（如專用功能、網這種類型報文用于特殊功能組（如專用功能、網絡絡管理功能、多包傳輸功能等）。管理功能、多包傳輸功能等）。整理ppt整理ppt整理ppt報文類型報文類型連接管理報文的定義連接管理報文的定義參數組名稱：參數組名稱： 傳輸協議傳輸協議連接管理（連接管理（TP.CM）定義：定義： 用于用于9 字節(jié)及以上的數據的參數組的傳輸。字節(jié)及以上的數據的參數組的傳輸。傳輸速度：傳輸速度： 由傳送的參數組編號決定由傳送的參數組編號決定數據長度：數據長度： 8個字節(jié)個字節(jié)數據頁（數據頁（DP）：）：0PDU

38、格式：格式： 236PDU特定域特定域： 目標地址目標地址默認優(yōu)先級：默認優(yōu)先級： 7參數組編號：參數組編號： 60416（00EC0016）參數定義參數定義說明：第一字節(jié)為控制字，但其它字節(jié)的定義依賴于第一說明：第一字節(jié)為控制字，但其它字節(jié)的定義依賴于第一字節(jié)的控制字的值。字節(jié)的控制字的值。整理ppt50報文類型報文類型連接管理報文的定義連接管理報文的定義連接模式下的請求發(fā)送（連接模式下的請求發(fā)送（TP.CM_RTS）：指定目標地址）：指定目標地址字節(jié)：字節(jié)： 1 控制字節(jié)控制字節(jié)=16，指定目標地址的請求發(fā)送（，指定目標地址的請求發(fā)送（RTS）2,3 整個報文大小的字節(jié)數整個報文大小的字節(jié)

39、數4 全部數據包數全部數據包數5 保留給保留給SAE 設定使用，該字節(jié)應設為設定使用，該字節(jié)應設為FF166-8 打包報文的參數組編號打包報文的參數組編號連接模式下的準許發(fā)送（連接模式下的準許發(fā)送（TP.CM_CTS）：指定目標地址）：指定目標地址字節(jié)：字節(jié)： 1 控制字節(jié)控制字節(jié)=17，指定目標地址的準許發(fā)送（，指定目標地址的準許發(fā)送（CTS）2 可發(fā)送的數據包數可發(fā)送的數據包數3 下一個要發(fā)送的數據包編號下一個要發(fā)送的數據包編號4,5 保留給保留給SAE 設定使用，該字節(jié)應設為設定使用，該字節(jié)應設為FF166-8 打包報文的參數組編號打包報文的參數組編號整理ppt51報文類型報文類型連接管

40、理報文的定義連接管理報文的定義報文結束應答（報文結束應答（TP.CM_EndofMsgAck）：指定目標地址）：指定目標地址字節(jié)：字節(jié)： 1 控制字節(jié)控制字節(jié)=19，報文結束應答，報文結束應答2,3 整個報文大小的字節(jié)數整個報文大小的字節(jié)數4 全部數據包的數全部數據包的數5 保留給保留給CATARC 設定使用，該字節(jié)應設為設定使用，該字節(jié)應設為FF166-8 打包報文的參數組編號打包報文的參數組編號放棄連接（放棄連接（TP.CM_Abort）：指定目標地址）：指定目標地址字節(jié)：字節(jié)： 1 控制字節(jié)控制字節(jié)=255，放棄連接，放棄連接2-5 保留給保留給CATARC 設定使用，該字節(jié)應設為設定使

41、用，該字節(jié)應設為FF166-8 打包報文的參數組編號打包報文的參數組編號廣播公告報文（廣播公告報文（TP.CM_BAM）：全局目標地址）：全局目標地址字節(jié)：字節(jié)： 1 控制字節(jié)控制字節(jié)=32，廣播公告報文（，廣播公告報文（BAM）2,3 整個報文大小的字節(jié)數整個報文大小的字節(jié)數4 全部數據包的數全部數據包的數5 保留給保留給CATARC 設定使用，該字節(jié)應設為設定使用，該字節(jié)應設為FF166-8 打包報文的參數組編號打包報文的參數組編號整理ppt52 3.3.5 多幀傳輸機制多幀傳輸機制采用多包報文，在連接管理報文的協調下進行多幀采用多包報文，在連接管理報文的協調下進行多幀傳輸。傳輸。長度大于

42、長度大于8 字節(jié)的報文無法用單個字節(jié)的報文無法用單個CAN 數據幀來數據幀來裝載。因此，它們必須被拆分為若干個小的數據包，裝載。因此，它們必須被拆分為若干個小的數據包，然后使用單個的數據幀對其逐一傳送。而接收方必須然后使用單個的數據幀對其逐一傳送。而接收方必須能夠接收這些單個的數據幀，然后解析各個數據包并能夠接收這些單個的數據幀，然后解析各個數據包并重組成原始的信息。重組成原始的信息。CAN 數據幀包含一個數據幀包含一個8 字節(jié)的數據域。由于組成字節(jié)的數據域。由于組成長信息的單個數據包必須能被識別出來以便正確重長信息的單個數據包必須能被識別出來以便正確重組，因此把數據域的首字節(jié)定義為數據包的序

43、列編號。組，因此把數據域的首字節(jié)定義為數據包的序列編號。每個數據包都會被分配到一個從每個數據包都會被分配到一個從1 到到255 的序列編號。的序列編號。由此可知，多幀傳輸最大的數據長度是（由此可知，多幀傳輸最大的數據長度是（255 包包7字字節(jié)節(jié)/包包=）1785 個字節(jié)。個字節(jié)。整理ppt53多幀傳輸機制多幀傳輸機制序列編號是在數據拆裝時分配給每個數據包，然后通過序列編號是在數據拆裝時分配給每個數據包，然后通過網絡傳送給接收方。接收方接收后，利用這些編號把數據包網絡傳送給接收方。接收方接收后，利用這些編號把數據包重組成原始信息。重組成原始信息。序列編號從序列編號從1 開始，依次分配給每個數據

44、包，直到整個開始，依次分配給每個數據包，直到整個數據都被拆裝和傳送完畢。這些數據包從編號為的數據包數據都被拆裝和傳送完畢。這些數據包從編號為的數據包開始按編號的遞增順序發(fā)送。開始按編號的遞增順序發(fā)送。第一個數據傳送包包含序列編號第一個數據傳送包包含序列編號1 和字符串的頭和字符串的頭7 個字個字節(jié)，其后的節(jié)，其后的7 個字節(jié)跟隨序列編號個字節(jié)跟隨序列編號2 存放在另一個存放在另一個CAN 數數據幀中，再隨后的據幀中，再隨后的7 個字節(jié)與編號個字節(jié)與編號3 一起，直到原始信息一起，直到原始信息中所有的字節(jié)都被存放到中所有的字節(jié)都被存放到CAN 數據幀中并被傳送。數據幀中并被傳送。整理ppt54多

45、幀傳輸機制多幀傳輸機制傳送的每個數據包（除了傳送隊列中的最后一個數據包）傳送的每個數據包（除了傳送隊列中的最后一個數據包）都裝載著原始數據中的都裝載著原始數據中的7 個字節(jié)。而最后一個數據包的數據個字節(jié)。而最后一個數據包的數據域的域的8 個字節(jié)包含：數據包的序列編號和參數組至少一個字個字節(jié)包含：數據包的序列編號和參數組至少一個字節(jié)的數據，余下未使用的字節(jié)全部設置為節(jié)的數據，余下未使用的字節(jié)全部設置為“FF16”。多包廣播報文的數據包發(fā)送間隔時間為多包廣播報文的數據包發(fā)送間隔時間為50 到到200 毫秒。毫秒。對于發(fā)送到某個指定目標地址的多包消息，發(fā)送者將保對于發(fā)送到某個指定目標地址的多包消息，

46、發(fā)送者將保持數據包（在持數據包（在CTS 允許多于一個數據包時）發(fā)送間隔的允許多于一個數據包時）發(fā)送間隔的最長時間不多于最長時間不多于200毫秒。響應者必須知道這些數據包都毫秒。響應者必須知道這些數據包都具有相同的標識符。具有相同的標識符。數據包被順序接收。按照序列編號的順序把多包消息數據包被順序接收。按照序列編號的順序把多包消息的數據包重新組合成一多字節(jié)字符串。這個字符串被作為的數據包重新組合成一多字節(jié)字符串。這個字符串被作為長信息的應答傳送給應用程序模塊。長信息的應答傳送給應用程序模塊。整理ppt55多幀傳輸機制（實例）多幀傳輸機制（實例）整理ppt56多幀傳輸機制（實例）多幀傳輸機制（實

47、例）整理ppt57小結小結1. CAN標準幀和擴展幀格式標準幀和擴展幀格式2. PDU的兩種格式及應用場合的兩種格式及應用場合3. PGN的組成的組成4. 五種報文類型及作用五種報文類型及作用5. 多幀傳輸機制多幀傳輸機制整理ppt58大綱SAE J1939概述物理層（SAE J1939-11）數據鏈路層(SAE J1939-21)網絡層(SAE J1939-31)應用層（SAE J1939-71）故障診斷（SAE J1939-73)網絡管理層(SAE J1939-81)應用實例整理ppt593.4 網絡層（網絡層（Network Layer） 網絡層描述網絡層描述:定義了網段之間的連接協議，

48、當同定義了網段之間的連接協議，當同時存在不同傳輸速度或使用不同傳輸介質的多個網段時存在不同傳輸速度或使用不同傳輸介質的多個網段時，必須有至少一個網絡互連電控單元提供從一個網時，必須有至少一個網絡互連電控單元提供從一個網段到另一個網段的報文傳遞功能。段到另一個網段的報文傳遞功能。網絡層功能網絡層功能:報文轉發(fā)報文轉發(fā)報文過濾報文過濾波特率轉換波特率轉換地址翻譯地址翻譯協議轉換協議轉換整理ppt60網絡互聯電控單元（網絡互聯電控單元（NIECU）中繼器（中繼器（Repeater）可以增強數據信號，使數據傳輸更）可以增強數據信號，使數據傳輸更遠的距離。網段間可以是不同的傳播媒介。遠的距離。網段間可以

49、是不同的傳播媒介。網橋（網橋（Bridge）數據的轉發(fā)和過濾。它可以把網絡拆解）數據的轉發(fā)和過濾。它可以把網絡拆解成網絡分支、分割網絡數據流，隔離分支中發(fā)生的故障，成網絡分支、分割網絡數據流，隔離分支中發(fā)生的故障，這樣就可以減少每個網絡分支的數據信息流量而使每個網這樣就可以減少每個網絡分支的數據信息流量而使每個網絡更有效，提高整個網絡效率。網段間可以是不同的數據絡更有效，提高整個網絡效率。網段間可以是不同的數據傳輸率和媒介。傳輸率和媒介。路由器（路由器（Router）路由器不僅有網橋的全部功能，還可）路由器不僅有網橋的全部功能，還可使它連接的不同網段具有獨立的地址空間。使它連接的不同網段具有獨

50、立的地址空間。網關（網關（Gateway）可以在不同的協議或報文集的網段之）可以在不同的協議或報文集的網段之間傳送數據。間傳送數據。整理ppt不同層次的不同層次的網絡連接設備網絡連接設備1、物理層：中繼器（、物理層：中繼器（Repeater）和集線器（）和集線器（Hub）。用于連接物理）。用于連接物理特性相同的網段，這些網段，只是位置不同而已。特性相同的網段，這些網段，只是位置不同而已。Hub 的端口沒有物的端口沒有物理和邏輯地址。理和邏輯地址。2、邏輯鏈路層：網橋（、邏輯鏈路層：網橋（Bridge）和交換機（）和交換機（Switch）。用于連接同）。用于連接同一邏輯網絡中、物理層規(guī)范不同的網

51、段，這些網段的拓撲結構和其上一邏輯網絡中、物理層規(guī)范不同的網段，這些網段的拓撲結構和其上的數據幀格式，都可以不同。的數據幀格式，都可以不同。Bridge和和Switch的端口具有物理地址，的端口具有物理地址，但沒有邏輯地址。但沒有邏輯地址。3、網絡層：路由器（、網絡層：路由器（Router）。用于連接不同的邏輯網絡。）。用于連接不同的邏輯網絡。Router的每一個端口都有唯一的物理地址和邏輯地址。的每一個端口都有唯一的物理地址和邏輯地址。4、應用層：網關（、應用層：網關（Gateway）。用于互連網絡上，使用不同協議的）。用于互連網絡上，使用不同協議的應用程序之間的數據通信，目前尚無硬件產品。

52、應用程序之間的數據通信，目前尚無硬件產品。 整理ppt中繼器中繼器(REPEATER)，用來延長網絡距離的互連設備。（局域網絡用來延長網絡距離的互連設備。（局域網絡互連長度是有限制，不是無限，例如在互連長度是有限制，不是無限，例如在10M以太網中，任何兩個以太網中，任何兩個數數據終端設備據終端設備允許的傳輸通路最多為允許的傳輸通路最多為5個中繼器、個中繼器、4個中繼器組成）。個中繼器組成）。REPEATER可以增強線路上衰減的信號，它兩端即可以連接相同的可以增強線路上衰減的信號，它兩端即可以連接相同的傳輸媒體，也可以連接不同的媒體，如一頭是同軸電纜另一頭是雙傳輸媒體，也可以連接不同的媒體，如一

53、頭是同軸電纜另一頭是雙絞線。絞線。集線器集線器(HUB)實際上就是一個多端口的中繼器，它有一個端口與主干實際上就是一個多端口的中繼器，它有一個端口與主干網相連，并有多個端口連接一組工作站。它應用于使用星型拓撲結網相連，并有多個端口連接一組工作站。它應用于使用星型拓撲結構的網絡中，連接多個計算機或網絡設備。集線器又分成：構的網絡中，連接多個計算機或網絡設備。集線器又分成：1 能動式，能動式，2 被動式，被動式，3 混合式?；旌鲜?。1 動能式：對所連接的網絡介質上的信號有再動能式：對所連接的網絡介質上的信號有再生和放大的作用，可使所連接的介質長度達到最大有效長度，需要生和放大的作用，可使所連接的介

54、質長度達到最大有效長度，需要有電源才能工作，目前多數有電源才能工作，目前多數HUB為此類型。為此類型。2 被動式只充當連接器，被動式只充當連接器，其不需要電源就可以工作，市場上已經不多見。其不需要電源就可以工作，市場上已經不多見。3 混合式：可以連接混合式：可以連接多種類型線纜，如同軸和雙絞線。多種類型線纜，如同軸和雙絞線。 中繼器和集線器中繼器和集線器整理ppt網橋和交換機網橋和交換機屬于屬于OSI和和TCP/IP的第二層，即數據鏈路層。數的第二層，即數據鏈路層。數據鏈路層的作用包括數據鏈路的建立、維護和拆除、幀包裝、據鏈路層的作用包括數據鏈路的建立、維護和拆除、幀包裝、幀傳輸、幀同步、幀差

55、錯控制以及幀傳輸、幀同步、幀差錯控制以及流量控制流量控制等。等。 網橋網橋(BRIDGE)工作在數據鏈路層，將兩個局域網（工作在數據鏈路層，將兩個局域網（LAN）連起）連起來，根據來，根據MAC地址（物理地址）來轉發(fā)幀，可以看作一個地址（物理地址）來轉發(fā)幀，可以看作一個“低低層的路由器層的路由器”（路由器工作在網絡層，根據網絡地址如（路由器工作在網絡層，根據網絡地址如IP地址地址進行轉發(fā)）。它可以有效地聯接兩個進行轉發(fā)）。它可以有效地聯接兩個LAN，使本地通信限制在，使本地通信限制在本網段內，并轉發(fā)相應的信號至另一網段，網橋通常用于聯接本網段內，并轉發(fā)相應的信號至另一網段，網橋通常用于聯接數量

56、不多的、同一類型的網段。數量不多的、同一類型的網段。 網橋和交換機網橋和交換機整理ppt路由器路由器(ROUTER)位于網絡層，用于連接多個邏輯上分開的網位于網絡層，用于連接多個邏輯上分開的網絡，幾個使用不同協議和體系結構的網絡。當一個子網傳輸到絡，幾個使用不同協議和體系結構的網絡。當一個子網傳輸到另外一個子網時，可以用路由器完成。它具有判斷網絡地址和另外一個子網時，可以用路由器完成。它具有判斷網絡地址和選擇路徑的功能，過濾和分隔網絡信息流。一方面能夠跨越不選擇路徑的功能，過濾和分隔網絡信息流。一方面能夠跨越不同的物理網絡類型（同的物理網絡類型（DDN、FDDI、以太網等等），另一方面在、以太

57、網等等），另一方面在邏輯上將整個互連網絡分割成邏輯上獨立的網絡單位，使網絡邏輯上將整個互連網絡分割成邏輯上獨立的網絡單位，使網絡具有一定的邏輯結構。具有一定的邏輯結構。網關網關,默認網關是基于物理硬件層面上的默認網關是基于物理硬件層面上的IP屬性屬性. 一個網域內的一個網域內的通訊需要通過指定的網關通訊需要通過指定的網關IP與外網連接與外網連接,是網域的出入境關卡是網域的出入境關卡.數數據包在通過網關據包在通過網關IP進入硬件處理進入硬件處理,再被確定再被確定/決定送到下一個決定送到下一個IP地地址址. 路由器和網關路由器和網關整理ppt61各各NIECU區(qū)別區(qū)別傳輸介質不同波特率不同地址空間

58、不同通信協議不同RepeaterBridgeRouterGateway整理ppt62典型汽車網絡連接典型汽車網絡連接整理ppt63小結小結1. 網絡層的功能網絡層的功能2. 網絡互聯電控單元（網絡互聯電控單元（NIECU）的種類及功能）的種類及功能3. 典型的網絡拓撲結構典型的網絡拓撲結構整理ppt64大綱SAE J1939概述物理層（SAE J1939-11）數據鏈路層(SAE J1939-21)網絡層(SAE J1939-31)應用層（SAE J1939-71）故障診斷（SAE J1939-73)網絡管理層(SAE J1939-81)應用實例整理ppt653.5 應用層（應用層（Vehic

59、le Application Layer）應用層為應用過程訪問應用層為應用過程訪問OSI 環(huán)境提供了一種方法環(huán)境提供了一種方法,包括支包括支持應用的管理功能和通用的機制。它以持應用的管理功能和通用的機制。它以PGN和和SPN（可疑參（可疑參數編號）的方式具體規(guī)定了車輛使用的每個參數的數據長度，數編號）的方式具體規(guī)定了車輛使用的每個參數的數據長度，數據類型，分辨率和數據范圍等。數據類型，分辨率和數據范圍等。應用層報文使用應用層報文使用PGN作為一組參數的標號。一組參數稱作為一組參數的標號。一組參數稱為為“參數組參數組”（PG），），PGN是其唯一的標識號。參數組內有是其唯一的標識號。參數組內有一

60、一個或多個具體的參數，每個具體參數都有一個唯一的標號，個或多個具體的參數，每個具體參數都有一個唯一的標號，稱為稱為“可疑參數編號可疑參數編號”，即，即SPN。PDUPGN域位優(yōu)先權P3擴展數據頁EDP1數據頁DP1PDU格式PF8PDU特定域PS8源地址SA8數據域DATA8字節(jié)（64）29位標識符整理ppt66參數組（參數組（PG）與分組原則）與分組原則PG（Parameter Group)參數組：參數組：在一報文中傳送參數的集合，包括：參數類型和數據等。與在一報文中傳送參數的集合，包括：參數類型和數據等。與源地址無關，可以從任何源地址發(fā)送任意的參數組。源地址無關，可以從任何源地址發(fā)送任意的