东风商用车-CAN2.0B-SAE1939讲述

现代汽车的核心技术-SAE J1939一、技术背景在当今的中高档汽车中都采用了汽车总线技术。

汽车总线为汽车内部各种复杂的电子设备、控制器、测量仪器等提供了统一数据交换渠道。

一些汽车专家认为,就像在20世纪70年代引入集成电路、80年代引入微处理器一样,近10年来数据总线技术的引入也将是汽车电子技术发展的一个里程碑。

20世纪90年代以来,汽车上由电子控制单元(ECU控制的部件数量越来越多,例如电子燃油喷射装置、防抱死制动装置、安全气囊装置、电控门窗装置、主动悬架等等。

随着集成电路和单片机在汽车上的广泛应用,车上的ECU数量越来越多。

因此,一种新的概念--车上控制器局域网络CAN(Controller Area Network的概念也就应运而生了。

CAN最早是由德国BOSCH公司为解决现代汽车中的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种数据通信协议,按照ISO有关标准,CAN的拓扑结构为总线式,因此也称为CAN总线。

CAN协议中每一帧的数据量都不超过8个字节,以短帧多发的方式实现数据的高实时性; CAN总线的纠错能力非常强,从而提高数据的准确性;同时CAN总线的速率可达到1M bit/s,是一个真正的高速网络。

总之,将CAN总线应用在汽车中使用有很多优点:(1用低成本的双绞线电缆代替了车身内昂贵的导线,并大幅度减少了用线数量;提高可靠性,安全性、降低成本。

(2具有快速响应时间和高可靠性,并适合对实时性要求较高的应用如刹车装置和气囊;控制平台、信息平台、驾驶平台的互连基础。

(3CAN芯片可以抗高温和高噪声,并且具有较低的价格,开放的工业标准。

在现代轿车的设计中,CAN已经成为必须采用的装置,奔驰、宝马、大众、沃尔沃、雷诺等汽车都采用了CAN作为控制器联网的手段。

据报道,中国首辆CAN网络系统混合动力轿车已在奇瑞公司试装成功,并进行了初步试运行。

在上海大众的帕萨特和POLO汽车上也开始引入了CAN总线技术。

CANFD1939规范
工程机械应用领域中，有多种执行不同协议标准的CAN控制器，由于针对不同的使用要求设计的这些控制器，用途各有特色，比如部分控制器主要用于对显示屏的控制和通讯，而另一部分控制器适合对电喷发动机的控制和通讯。

CANopen遵循CAN2.0A标准，标识符为11位，而J1939遵循CAN2.0B 标准，标识符为29位，所以执行不同协议的控制器之间不能直接通信，在实际应用中无法实现系统一体化通讯数据交换处理，不利于实现系统的信息一体化控制，从而影响系统的性能。

使用J1939转CANopen智能协议转换模块，可以将两条协议不同的CAN总线桥接，实现数据的互通互联，不仅可以让协议不同的设备互相通信，也便于数据的统一处理。

SAE J1939协议整理目录1.背景介绍 (3)2.SAE J1939标准明细 (3)3.与OSI模型关系 (3)4.SAE J1939标准分层 (4)4.1.物理层 (4)4.2.数据链路层 (6)4.3.网络层 (12)4.4.应用层 (13)4.5.故障诊断 (16)4.6.网络管理 (23)4.7.SAE J1939应用实例 (28)1.背景介绍of Automotive Engineers）制SAE J1939协议是由美国汽车工程师协会（SAE：Society定的主要针对商用车的CAN总线通信协议。

1）基于CAN2.0B协议制定（CAN2.0B是德国Bosch制定的通信协议，采用扩展帧）2）主要应用对象为客车、载重货车、船舶农业机械等非路面设备3）J1939的通信速率可达250Kpbs2.SAE J1939标准明细标准号标准名称修改日期SAE J1939车辆网络串行通信的控制总标准Revised2007-10-9SAE J1939/01卡车及客车等路面控制及信息网络Issued2000-09-1SAE J1939/02农业设备等非路面控制及信息网络Issued2006-08-23SAE J1939/05发动机故障诊断方面的应用Issued2008-2-21SAE J1939/11物理层，250K比特/秒，屏蔽双绞线Revised2006-9-18SAE J1939/13物理层，非车载诊断连接器Revised2004-3-11SAE J1939/15物理层，250K比特/秒，非屏蔽双绞线Revised2008-8-21SAE J1939/21数据链路层Revised2006-12-22SAE J1939/31网络层Revised2004-4-2SAE J1939/71车辆应用层Revised2008-1-28SAE J1939/73诊断应用层Revised2006-9-8SAE J1939/74应用层信息配置Revised2006-11-21SAE J1939/75应用层设置及工业化Revised2007-06-21SAE J1939/81网络管理层Revised2003-5-8SAE J1939/82相容性-卡车和客车Issued2008-8-113.与OSI模型关系System Interconnection)。

sae1939-11中文标准
SAE1939-11中文标准是指美国汽车工程师协会（SAE）发布的一项标准，它规定了用于控制商用车辆和机械设备的控制器区域网络（CAN）协议。

下面将从标准的背景、内容、应用等方面进行详细介绍。

一、标准的背景
随着商用车辆和机械设备的普及，控制系统的复杂度不断增加，传统的控制方式已经无法满足需求。

CAN总线技术应运而生，它可以实现多个控制器之间的数据交换和通信，从而提高了系统的可靠性和稳定性。

为了保证CAN总线的稳定性和可靠性，需要制定一些规范和标准，这就是SAE1939-11中文标准的背景。

二、标准的内容
SAE1939-11中文标准主要包括以下内容：
1.物理层：规定了CAN总线的物理层参数，如传输速率、电气特性等。

2.数据链路层：规定了CAN总线的数据链路层协议，包括帧格式、错误检测和纠正等。

3.网络层：规定了CAN总线的网络层协议，包括节点地址分配、数据传输和路由等。

4.应用层：规定了CAN总线的应用层协议，包括数据格式、数据解析和命令控制等。

5.诊断：规定了CAN总线的诊断协议，包括故障码的定义、诊断工具的使用和诊断流程等。

三、标准的应用
SAE1939-11中文标准广泛应用于商用车辆和机械设备的控制系统中，如卡车、挖掘机、拖拉机等。

它可以实现多个控制器之间的数据交换和通信，从而提高了系统的可靠性和稳定性。

同时，它还可以提供诊断功能，帮助用户快速定位和解决故障。

总之，SAE1939-11中文标准是商用车辆和机械设备控制系统中的重要标准，它规定了CAN总线的物理层、数据链路层、网络层、应用层和诊断协议，为系统的稳定性和可靠性提供了保障。

基于J1939协议的车辆故障诊断与ECU报文解析汪志斌;吴长水;黄敏涛;冯琛【摘要】在对汽车的故障诊断过程中,基于SAE J1939协议的CAN通信的ECU 提供的发动机性能检测参数和整车网络通信数据,实现整车网络中多个ECU数据的共享;J1939协议同时也支持故障的诊断,通过数据转换模块将接收的数据转换成串行数据(包含CAN的ID地址),诊断工具(手持终端)可以读取当前故障码DM1或清除当前故障码DM11.本文提出了一种车辆故障诊断的研究策略,同时提出了一种基于JAVA语言的报文的解析方法,能够有效实时地实现对汽车发动机的故障检测.%In the process of vehicle fault diagnosis ,the CAN communication ECU based on SAE J1939 protocol can provide engine per-formance detection parameters and vehicle network communication data to realize the sharing of multiple ECU data in vehicle network . The J1939 protocol also supports faulty diagnosis .The data is converted into the serial data (including the CAN ID address) through the data conversion module .The diagnostic tool (handheld terminal) can read the current fault code DM 1 or clear the current fault code DM11 .In this paper ,a research method of vehicle diagnosis is proposed .At the same time ,an analytical method based on JAVA language is proposed ,which can effectively detect the fault of automobile engine in real-time .【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》【年(卷),期】2017(017)012【总页数】5页(P7-11)【关键词】CAN通信;ECU;SAEJ1939协议【作者】汪志斌;吴长水;黄敏涛;冯琛【作者单位】上海工程技术大学汽车工程学院,上海 201620;上海工程技术大学汽车工程学院,上海 201620;上海工程技术大学汽车工程学院,上海 201620;上海工程技术大学汽车工程学院,上海 201620【正文语种】中文【中图分类】U46SAE J1939协议专供卡车及其拖车、大客车等商用车使用，是用来支持分布在车辆各个不同位置的电控单元之间实现实时闭环控制功能的高速通信标准，包括通信层、物理层和数据链路层，以 CAN2.0B 为基础，数据传输速率可达 250 kbps。

SAE J1939协议整理目录1.背景介绍 (3)2.SAE J1939标准明细 (3)3.与OSI模型关系 (3)4.SAE J1939标准分层 (4)4.1.物理层 (4)4.2.数据链路层 (6)4.3.网络层 (12)4.4.应用层 (13)4.5.故障诊断 (16)4.6.网络管理 (23)4.7.SAE J1939应用实例 (28)1.背景介绍SAE J1939协议是由美国汽车工程师协会（SAE：Society of Automotive Engineers）制定的主要针对商用车的CAN总线通信协议。

1）基于CAN2.0B协议制定（CAN2.0B是德国Bosch制定的通信协议，采用扩展帧）2）主要应用对象为客车、载重货车、船舶农业机械等非路面设备3）J1939的通信速率可达250Kpbs2.SAE J1939标准明细3.与OSI模型关系OSI模型，即开放式通信系统互联参考模型(Open System Interconnection)。

是国际标准化组织提出的网络互联模型，分为7层。

作用是提供一个标准规范，对应各层功能来制定协议。

4.SAE J1939标准分层4.1.物理层1）定义和相关说明：物理层定义电气接口和物理介质，实现通信网络中电控单元之间的电气连接。

机械特性，是指接口所使用连接器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等；电气特性，是指接口电缆的各条线上出现的电压范围；功能特性，是指某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。

物理层的实现是由半导体厂家以及其他元器件生产厂家提供器件来实现的。

2）SAE J1939物理层要求项目规格物理介质特征阻抗为120Ω的屏蔽双绞线终端电阻120Ω，最远端的两个ECU各匹配一个最大传输线距离40M（1000Kbps）同网络节点数量考虑到总线电气负担，同一网络最多允许的ECU为30个信号传输方式差动电压传输方式（Vdiff=VcanH–VcanL）总线电平显性（逻辑0，CANH3.5V，CANL1.5V）隐性（逻辑1，CANH2.5V，CANL2.5V）3）几个概念Rin：内部电阻Rsh：内部差动电阻Cin：内部电容Csh：内部差动电容位时间tB：一比特的持续时间，本标准对应于250kbit/s位时间是4μs。

商用车控制系统局域网络（CAN ）通信协议第4 部分：数据链路层（英文名称）(SAE1939-21：1999 MOD ）前言GB/T××××《商用车控制系统局域网络（CAN 总线）通信协议》包括11 个部分：—第1 部分：物理层—屏蔽双绞线(250K 比特/秒)—第2 部分：物理层—非车载诊断连接器—第3 部分：物理层—非屏蔽双绞线(250K 比特/秒)—第4 部分：数据链路层—第5 部分：应用层—车辆—第6 部分：应用层—诊断—第7 部分：网络管理—第8 部分：参数组分配—第9 部分：地址和标识分配—第10 部分：可疑参数编号（SPN）—第11 部分：网络层本标准为GB/T××××的第4 部分，对应于SAE1939-21：2001 《数据链路层》，本标准与SAE1939-21 的一致性程度为修改采用（技术内容完全等同），主要差异如下：—增加了“范围”及“规范性引用文件”—原文引用了1939 概述部分的术语,本标准将适用的大部分术语抄写过来,并给出了定义.本标准的附录A、B、C、D 均为资料性附录。

汽车控制系统局域网络（CAN 总线）通信协议第4 部分：数据链路层1 范围本部分规定了CAN 总线的数据链路层的技术要求。

本部分适用于M2、M3 及N 类车辆。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文GB/T××××.5 应用层—车辆GB/T××××.7 网络管理GB/T××××.8 参数组分配GB/T××××.9 地址和标识分配3 术语和定义本标准采用下列术语和定义。