CAN总线特点J1939协议通信原理.doc

衿CAN总线的特点及J1939协议通信原理、内容和应用袀螄来源:http://blog./User/eking/article/。迄今已有多种网络标准,如专门用于货车和客车上的SAE的J1939、德国大众的ABUS、博世的CAN、美国商用机器的AutoCAN、ISO的VAN、等。羈   在我国的轿车中已基本具有电子控制和网络功能,排放和其他指标达到了一定的要求。但货车和客车在这方面却远未能满足排放法规的要求。计划到2006年,北京地区的货车和客车的排放要满足欧Ⅲ标准。因此,为了满足日益严格的排放法规,载货车和客车中也必须引入计算机及控制技术。采用控制器局域网和国际公认标准协议J1939来搭建网络,并完成数据传输,以实现汽车内部电子单元的网络化是一种迫切的需要也是必然的发展趋势。膄   1CAN总线特点及其发展蒄控制器局域网络(CAN)是德国Robertbosch公司在20世纪80年代初为汽车业开发的一种串行数据通信总线。CAN是一种很高保密性,有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。CAN的应用范围遍及从高速网络到低成本底多线路网络。在自动化电子领域、发动机控制部件、传感器、抗滑系统等应用中,CAN的位速率可高达1Mbps。同时,它可以廉价地用于交通运载工具电气系统中,如灯光聚束、电气窗口等,可以替代所需要的硬件连接。它采用线性总线结构,每个子系统对总线有相同的权利,即为多主工作方式。CAN网络上任意一个节点可在任何时候向网络上的其他节点发送信息而不分主从。网络上的节点可分为不通优先级,满足不同的实时要求。采用非破坏性总线裁决技术,当两个节点(即子系统)同时向网络上传递信息时,优先级低的停止数据发送,而优先级高的节点可不受影响地继续传送数据。具有点对点、一点对多点及全局广播接收传送数据的功能。羂   随着CAN在各种领域的应用和推广,对其通信格式的标准化提出了要求。1991年9月PhilipsSemiconductors制定并发布了CAN技术规范()。该技术包括A和B两部分。,。1993年11月ISO颁布了道路交通运输工具-数据信息交换-高速通信局域网(CAN)国际标准ISO11898,为控制局域网的标准化和规范化铺平了道路。美国的汽车工程学会SAE于2000年提出的J1939,成为货车和客车中控制器局域网的通用标准。肆    (1)J1939与CAN膄J1939是一种支持闭环控制的在多个ECU之间高速通信的网络协议冈。主要运用于载货车和客车上。。,及J1939协议所定义的格式。表2则给出了J1939年的一个协议报文单元的具体格式。可以看出,J1939标识符包括:PRIORTY(优先权位);R(保留位);DP(数据页位);PDUFORMAAT(协议数据单元);PDUSPECIFIC(扩展单元)和SOURCEADDRESS(源地址)。而报文单元还包括64位的数据场。蝿葿芆羄袁薇蚆表1 (保)膆数据页DP羄PF格式6位蚂SRR位螂扩展标识葿PF莃PS格式(8位)莂源地址(8位)蕿CAN薇1肇2~4膃5蚁6罿7~12薆13袃14蒈1516肈17~24羅25~32蚃帧位置蒀膆28~26莅25莄24薁23~18薈 螄 膄1716莈15~8蚇7~0芃表2 J1939协议报文单元的具体格式袅一个J1939协议报文单元蒀PRIORITY聿R羇DP莁PDUFORMAT蒁PDUSPECIFIC膈SOURCEADDRESS莆DATAFIELD肁3芈1芆1螆8袂8莀8蚈0~64膅(2)数据传转协议薂   J1939通信中的核心是负责数据传输的传输协议。它的功能分为两部分:罿   (1)数据的拆分打包和重组。一个J1939的报文单元只有8个字节的数据场。因此如果所要发送的数据超过了8字节,就应该分成几个小的数据包分批发送。数据场的第一个字节从1开始作为报文的序号,后7个字节用来存放数据。所以可以发送255×7=1785个字节的数据。报文被接收以后按序号重新组合成原来的数据。芅   (2)连接管理。主要对节点之间连接的建立和关闭,数据的传送进行管理。其中定义了5种帧结构:发送请求帧、发送清除帧、结束应答帧、连接失败帧以及用来全局接收的广播帧。节点之间的连接通过一个节点向目的地址发送一个发送请求帧