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CAN总线论文：基于SAE J1939协议的发动机参数显示系统研究【中文摘要】能源和环境是当今社会发展的两大主要问题,随着经济的发展,车辆逐年快速的增长,能源和环境问题变得更加的严峻。
汽车的电子化有许多优势,如无污染,高效率,安全及结构简单等,这对环境和能源来说是一个好的方向。
车辆总线技术只是众多技术的一个方面,运用汽车总线系统可以建立多个子网络,它有可靠的功能和安全的信息传递都是依赖于子系统,基于CAN总线的网络是使子系统相互合作的最理想的方法。
有了CAN协议并不能构成一个完整的系统,还需要选择合适的高层协议来支持,这个高层协议不仅用来进行网络连接,而且应该能够进行网络管理和处理各种应用数据,J1939就是这样的高层协议。
德国某公司研究出了协议栈,为用户提供了一个接口,使其不必花大量精力来研究SAE J1939协议的相关细节,给基于J1939协议的开发带来了便利。
国内的一些企业和机构也对SAE J1939的研究十分感兴趣,纷纷进行相关的开发和研究,实现了一些功能,研发出很多新的产品,促进了SAE J1939协议的发展。
车辆的信息显示系统是人机交互界面,提供了各种相关的参数和状态,以便实行故障检测排除等应用,随着汽车电子技术和仪器仪表技术的发展,很多高精度、美观实用的信...【英文摘要】Energy and environment is today’s two major problems with social development, along with economicdevelopment, the numbers of vehicles are rapid growth year by year, energy and environmental problems become serious day by day. Automotive electronic has many advantages, such as less pollution, high efficiency, safety and simple structure. this is a good direction to the environment and energy. Vehicle-bus technology is only one aspect of many technologies, the use of automotive bus systems can create multipl...【关键词】CAN总线 SAE J1939协议参数显示系统【英文关键词】CAN SAE J1939 parameter display apparatus 【目录】基于SAE J1939协议的发动机参数显示系统研究摘要4-6Abstract6-7第1章绪论10-13 1.1 项目研究背景10-11 1.2 国内外发展现状11 1.3 论文的主要内容11-13第2章系统涉及的基础理论与关键技术13-23 2.1 CAN 总线13-17 2.2 SAE J1939 协议分析17-20 2.3 软件工程20-22 2.4 本章小结22-23第3章发动机参数显示系统架构研究23-29 3.1 发动机参数显示系统功能设计23-24 3.2发动机参数显示系统结构设计24-27 3.2.1 硬件结构设计24-25 3.2.2 软件结构设计25-27 3.3 发动机参数显示系统采用的设计方法27-28 3.4 本章小结28-29第4章发动机参数显示系统硬件结构29-41 4.1 硬件设计思想29 4.2 基本硬件模块设计29-33 4.3 通信模块硬件接口设计33-40 4.4 本章小结40-41第5章发动机参数显示系统软件设计41-62 5.1 软件设计思想41 5.2 软件环境的搭建41-45 5.2.1 嵌入式操作系统41-42 5.2.2 交叉编译环境42-43 5.2.3Bootloader43-44 5.2.4 Linux 内核移植44-45 5.2.5 文件系统45 5.3 通信系统软件设计45-54 5.4 基于MiniGUI 的图形界面设计54-59 5.5 系统测试与分析59-61 5.6 本章小结61-62第6章总结与展望62-64 6.1 总结62 6.2 展望62-64参考文献64-67致谢67。
基于SAEJ1939协议的汽车CAN总线控制系统的设计与测试的开题报告一、选题背景和意义随着现代汽车电子技术的不断发展和普及，CAN总线已成为现代汽车控制常用的信息传输方式。
而SAEJ1939协议作为一种广泛应用于重型车辆的高层协议，具有很高的实用性和灵活性，被越来越多的车辆制造商采用。
因此，本项目选择基于SAEJ1939协议进行汽车CAN总线控制系统的设计与测试，旨在提高汽车控制系统的可靠性和稳定性，同时带来更好的用户体验。
二、研究内容和方法1.研究内容:（1）了解和分析SAEJ1939协议的特点和优势；（2）掌握汽车CAN总线控制系统的设计方法和关键技术；（3）设计并实现基于SAEJ1939协议的汽车CAN总线控制系统；（4）测试控制系统的性能和稳定性。
2.研究方法：（1）文献调研，了解相关的技术和应用；（2）进行系统设计，包括硬件和软件设计；（3）利用仿真工具进行模拟分析；（4）实现控制系统的软件和硬件；（5）进行测试和性能分析。
三、预期研究结果和创新点1.预期研究结果：（1）实现基于SAEJ1939协议的汽车CAN总线控制系统；（2）测试系统的性能和稳定性。
2.创新点：（1）采用SAEJ1939协议，提高系统的稳定性和可靠性；（2）利用仿真工具进行模拟分析，提高研究效率；（3）在设计与测试中体现实用性，实现可行的汽车控制系统。
四、进度安排1.文献综述和理论基础学习：2周2.设计方案制定：2周3.系统搭建和软件编写：6周4.测试与性能分析：4周5.论文撰写和论文答辩准备：4周五、参考文献[1] Baronti F, Pillai P, Chook V W C, et al. Wireless sensor networks: A survey on the state of the art and the 802.15.4 and ZigBee standards[J]. Computer Communications, 2007, 30(7): 1655-1695.[2] Eldefrawy M, Hassanein H S. Enhanced 802.15.4 network architecture for industrial wireless sensor networks[J]. Computers & Industrial Engineering, 2014, 69: 15-24.[3] Pham Tien Dung, Pham Tien Tu. Design and Development of Low-Cost Water Quality Monitoring System for Aquaculture in Vietnam[J]. International Journal of Applied Science and Technology, 2013, 3(2): 47-52.[4] 罗勇,杨尚斌.汽车电子技术[M].机械工业出版社,2015.[5] GB/T 19596-2004 汽车用CAN总线通信协议.六、指导教师意见本课题选题具有现实背景和应用价值，内容丰富、可行性高，可以适合完成学位论文。
SAE J1939协议在客车控制系统中的应用研究宁涛【摘要】介绍了CAN总线的发展及特点,对SAE J1939协议进行了分析,将CAN 总线应用在客车控制系统中,并根据J1939协议制定了一套具体的客车通信协议,提高了通信效率;从而使得客车的安全性、燃油经济性以及整车控制性能都得到了显著提高.【期刊名称】《汽车科技》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】3页(P72-74)【关键词】客车;CAN总线;SAE J1939协议【作者】宁涛【作者单位】合肥工业大学机械与汽车工程学院,合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TP39.303随着汽车电子技术的发展以及人们对汽车舒适性、安全性、功能性等要求的不断提高，汽车上的电子控制单元也越来越多。
若仍采用传统的通信方式，会使汽车上的线束越来越多，这不仅增加了整车的重量，增加了生产的成本，同时也加大了布线的难度。
现在越来越多的汽车上采用CAN总线，CAN总线又称作汽车总线，其全称为“控制器局域网（CAN-Controller Area Network）”。
CAN 总线是一种现场总线，是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。
CAN总线可以将汽车上的电子控制单元连接成一个网络，可以实现各个控制节点的数据共享，增强控制功能，提高汽车的安全性，降低燃油的消耗以及生产成本。
SAE J1939协议是基于CAN总线通信协议制定的车辆应用层通讯协议。
它是由美国汽车工程学会（SAE）发布的，是一类专门用于卡车、大客车、农业机械等的CAN 总线通信协议［1］。
1 CAN总线简介1.1 CAN总线的发展早在20世纪80年代，Bosch的工程人员开始研究用于汽车的串行总线系统，因为当时还没有一个网络协议能完全满足汽车工程的要求。
1983年，UweKiencke 开始设计新的串行总线，参加研究的还有Mercedes-Benz公司、Intel公司，还有德国两所大学的教授。
基于SAE J1939协议的客车ECU参数测试系统谢东坡;张仪栋;周亮;颜永福;徐建勋【摘要】介绍了一种基于J1939协议的客车ECU参数测试系统的总体设计方案,系统包含3个测试模块和1个主控模块.阐述了该测试系统的硬件组成和软件设计,并进行了测试试验.试验结果表明,该测试系统具有如下特点:能够实时读取并处理ECU报文信息;具有良好的可扩展性;方便整车调试;可获取ECU故障信息,为客车故障诊断提供依据.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2010(000)012【总页数】3页(P45-47)【关键词】客车;CAN总线;ECU;参数测试【作者】谢东坡;张仪栋;周亮;颜永福;徐建勋【作者单位】重庆车辆检测研究院,国家客车质量监督检验中心;重庆车辆检测研究院,国家客车质量监督检验中心;重庆车辆检测研究院,国家客车质量监督检验中心;重庆车辆检测研究院,国家客车质量监督检验中心;重庆车辆检测研究院,国家客车质量监督检验中心【正文语种】中文【中图分类】U467.51 前言为减少车身线束，通常采用串行总线来连接传感器、执行器和控制器，因而实现汽车电子系统的网络化已经成为必然趋势[1]。
控制器局域网CAN（Controller Area Network）总线是20世纪80年代开发的一种串行数据总线，现已被广泛应用于汽车内部网络各电子控制单元（ECU）间的实时数据交换[2]。
在各种CAN应用层协议中，SAE J1939是目前大型车辆中采用最多的一种通信协议[3]。
国外的汽车ECU产品多数带有J1939通信接口，我国汽车电子厂商也在积极开发符合J1939协议标准的ECU产品[4]。
为此，结合单片机、CAN、以太网技术开发了一套基于J1939协议的客车ECU参数测试系统。
2 测试系统总体设计考虑到客车ECU参数繁多，而经常关注的ECU参数相对有限，故系统设计时应对ECU特定报文（帧）进行过滤，从而只接收包含特定ECU参数的报文（帧），这就需要所设计系统具有较强的可扩展性和可移植性。
CAN工具技术参数1.CANoeCANoe是总线和ECU开发、测试和分析的专业工具，支持从需求分析到系统实现的整个系统开发过程。
在开发的初期阶段，CANoe可用于建立仿真模型，在此基础上进行ECU通信功能评估。
在完成ECU开发后，该仿真模型可以用于整个系统的功能分析、测试以及总线系统和ECU的集成。
CANoe具有测试功能集，可进行自动化测试。
运用该功能，可以进行一系列的连续测试，并自动生成测试报告。
此外，CANoe具有诊断功能集，用以与ECU进行诊断通信。
基本功能：✓创建网络数据库，如：DBC文件✓通过建模进行完整的总线系统仿真和残余总线仿真✓分析CAN总线通信✓测试完整网络和单个控制单元✓通过KWP2000或UDS协议，进行诊断通信测试✓用户可以运用类C的CAPL编程语言编程实现仿真、分析和测试✓可以创建用户自定义界面来控制仿真和测试过程或显示分析数据✓支持额外的I/O硬件或者特定的测试硬件（VT System）扩展功能：✓可以基于CDD或者ODX格式文件进行ECU诊断测试支持物理和功能寻址✓可以在Simulink中建模，与CANoe进行联合仿真✓开放的软件接口，比如在不同的系统中方便地集成Microsoft COM✓提供OSEK NM动态链接库通信分析窗口：✓Measurement setup：图形显示和功能模块和评估功能的参数化✓Trace：列出所有的总线活动项，如报文、错误帧和远程帧，对于每一条报文，可以显示独立的信号，支持过滤功能✓Graphic：在线显示报文中信号的传输，如速度和温度与时间的关系✓Data：显示选定的数据，如数字形式和柱状图形式✓Bus Statistics：显示报文频率、错误帧、总线负载和控制器状态✓Interactive Generator Block：报文触发，实时发送模拟信号✓Logging/Replay：纪录，后期分析和数据回放✓Write：显示系统报文和用户自定义的输出2.CANoe Option.DiVaCANoe Option.DiVa作为实现诊断协议测试与验证的自动化测试软件工具组件，可以提升诊断的测试效率，通过与CANoe环境的交互，实现测试的自动执行与测试报告的自动生成。
CAN总线的特点及J1939协议通信原理、内容和应用众多国际知名汽车公司早在20世纪80年代就积极致力于汽车网络技术的研究及应用。
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、马自达的PALMNET等。
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。
1 CAN总线特点及其发展控制器局域网络(CAN)是德国Robert bosch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。
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Philips Semiconductors制定并发布了CAN技术规范(Versio 2.0)。
当前位置：首页> 信息分类> 技术文章> 汽车电器技术> 正文现代汽车的核心技术-SAE J1939hc360慧聪网汽车配件行业频道2004-06-15 15:39:18一、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。
(3)CAN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。
摘要SAE J1939协议是美国汽车工程协会SAE(Societv of Automotive Engineer)发布的以CAN2.0B作为网络核心协议的车辆网络串行通信和控制协议，是目前在大型车辆中使用的最为广泛的一种通信协议[1]。
CAN（Controller Area Network）总线是现在最有前景的现场总线技术之一，学会如何从CAN总线上获取、保存和分析报文非常重要。
本文通过研究分析SAE J1939协议，使用了C#程序设计语言设计一个可以解析J1939协议的模拟汽车仪表系统，该系统由数据采集、解析以及显示等模块组成，把单片机作为主控制器，USBCAN作为单片机和PC之间的连接，实现对总线上数据的采集和分析，将其结果传输到上位机上显示，最后显示出发动机数据，在VS软件平台上使用C#语言编写本课题的程序。
在本篇文章中，首先，分析课题汽车电子中J1939协议的研究和模拟通信解析的研究背景及意义，将国内外J1939协议的发展现状进行对比分析，然后对CAN总线进行一些介绍，再之后对本课题的重点J1939协议进行重点阐述；之后，再对汽车数据采集系统的原理进行阐述，给出系统软件设计的过程和各模块程序设计，最后对系统进行软硬件调试。
关键词：SAE J1939协议，CAN总线，发动机数据采集ABSTRACTThe SAE J1939 protocol is a vehicle network serial communication and control protocol issued by SAE (Societv of Automotive Engineer) with CAN2.0B as the core protocol of the network. It is the most widely used communication protocol in large vehicles. [1]. The CAN (Controller Area Network) bus is one of the most promising fieldbus technologies available today. It is important to learn how to retrieve, save, and analyze messages from the CAN bus.This paper analyzes the SAE J1939 protocol and uses the C# programming language to design a simulated automotive instrumentation system that can parse the J1939 protocol. The system consists of data acquisition, analysis and display modules. The microcontroller is used as the main controller, and USBCAN is used as the microcontroller. The connection between the PCs realizes the collection and analysis of the data on the bus, transmits the results to the upper computer for display, and finally displays the engine data. The program of the subject is written in the C# language on the VS software platform. In this article, firstly, the research background and significance of J1939 protocol and analog communication analysis in automotive electronics are analyzed. The development status of J1939 protocolat home and abroad is compared and analyzed, and then some introductions are made to CAN bus. The focus of the project is focused on the J1939 protocol. After that, the principle of the car data acquisition system is explained. The process of system software design and the program design of each module are given. Finally, the software and hardware are debugged.Key words：SAE J1939 protocol, CAN bus, engine data acquisition目录摘要 (1)ABSTRACT (1)1引言 (3)1.1研究背景 (3)1.2 研究意义 (4)1.3 国内外现状 (4)1.4研究内容与方法 (5)1.4.1 研究内容 (5)1.4.2 研究方法 (6)2 SAE J1939协议 (6)2.1 CAN总线 (6)2.1.1 CAN总线概述 (6)2.1.2 CAN总线标准 (7)2.1.3 CAN总线帧格式 (7)2.2 SAE J1939协议 (8)2.2.1协议概述 (8)2.2.2 协议各层介绍 (8)2.2.3 J1939参数传递 (11)2.2.4 J1939与CAN2.0关系 (11)2.3 硬件支持 (12)2.3.1 单片机 (12)2.3.2 USBCAN调试器 (13)2.4 车辆参数解析 (13)2.4.1 J1939协议的参数计算 (13)2.4 本章小结 (14)3.模拟汽车仪表系统的方案设计 (14)3.1 需求分析 (14)3.2 系统设计方案 (15)4.系统软件设计 (16)4.1编程语言和编程工具 (16)4.1.1编程语言 (16)4.1.2编程环境和工具 (17)4.2软件程序设计 (17)4.3 本章小结 (21)5.系统调试 (21)5.1 系统软件调试 (21)5.2 系统硬件调试 (22)6 结论和展望 (23)6.1 结论 (23)6.2 展望 (24)参考文献 (24)1引言1.1研究背景如今随着电子行业的发展，汽车行业的电子化程度也逐步升高，汽车上使用的电子控制单元的数量随之增多复杂性也逐步提高，车辆结构越复杂要实现车辆的自动化就越困难，要实现电控单元之间的网络化和形成智能交通系统，这其中车辆通信协议占据了重要位置。
CAN工具技术参数1.CANoeCANoe是总线和ECU开发、测试和分析的专业工具，支持从需求分析到系统实现的整个系统开发过程。
在开发的初期阶段，CANoe可用于建立仿真模型，在此基础上进行ECU通信功能评估。
在完成ECU开发后，该仿真模型可以用于整个系统的功能分析、测试以及总线系统和ECU的集成。
CANoe具有测试功能集，可进行自动化测试。
运用该功能，可以进行一系列的连续测试，并自动生成测试报告。
此外，CANoe具有诊断功能集，用以与ECU进行诊断通信。
基本功能：✓创建网络数据库，如：DBC文件✓通过建模进行完整的总线系统仿真和残余总线仿真✓分析CAN总线通信✓测试完整网络和单个控制单元✓通过KWP2000或UDS协议，进行诊断通信测试✓用户可以运用类C的CAPL编程语言编程实现仿真、分析和测试✓可以创建用户自定义界面来控制仿真和测试过程或显示分析数据✓支持额外的I/O硬件或者特定的测试硬件（VT System）扩展功能：✓可以基于CDD或者ODX格式文件进行ECU诊断测试支持物理和功能寻址✓可以在Simulink中建模，与CANoe进行联合仿真✓开放的软件接口，比如在不同的系统中方便地集成Microsoft COM✓提供OSEK NM动态链接库通信分析窗口：✓Measurement setup：图形显示和功能模块和评估功能的参数化✓Trace：列出所有的总线活动项，如报文、错误帧和远程帧，对于每一条报文，可以显示独立的信号，支持过滤功能✓Graphic：在线显示报文中信号的传输，如速度和温度与时间的关系✓Data：显示选定的数据，如数字形式和柱状图形式✓Bus Statistics：显示报文频率、错误帧、总线负载和控制器状态✓Interactive Generator Block：报文触发，实时发送模拟信号✓Logging/Replay：纪录，后期分析和数据回放✓Write：显示系统报文和用户自定义的输出2.CANoe Option.DiVaCANoe Option.DiVa作为实现诊断协议测试与验证的自动化测试软件工具组件，可以提升诊断的测试效率，通过与CANoe环境的交互，实现测试的自动执行与测试报告的自动生成。
基于SAE-J1939协议的CAN总线仪表盘设计
田海贵;秦玉明
【期刊名称】《机电信息》
【年(卷),期】2013(000)015
【摘要】首先对SAE-J1939通信协议的特点和ECU电喷发动机的特点进行了阐述,随后分析了基于SAE-J1939通信协议的CAN总线仪表盘的设计思路、电路结构和关键元件,最后对仪表盘的软件编写流程进行了介绍,对今后电喷式发动机CAN 总线仪表盘的研发具有借鉴意义.
【总页数】2页(P148-149)
【作者】田海贵;秦玉明
【作者单位】徐州达康电控科技有限公司,江苏徐州221004;徐州达康电控科技有限公司,江苏徐州221004
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于CAN总线的汽车仪表盘电控单元设计 [J], 欧阳琰;王贵槐;陈先桥;初秀民
2.基于CAN总线的组合汽车仪表盘的设计 [J], 钟龙平;陈建清;缪传杰;陈文芗
3.基于CAN总线和Labview的纯电动汽车仪表盘设计 [J], 李湘江;杨世文;南金瑞
4.基于CAN总线协议的固态功率控制器的设计 [J], 辛建平;张国明;魏庆;刘金
5.基于CAN总线协议车载网关双缓冲区的设计研究 [J], 张晓光;陶英轩;黄金山因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
CANoe J1939用于系统仿真的原因1.0 概述最近几年，全世界的汽车总线网络开发都使用了一种功能强大的仿真分析工具，Vector公司的CANoe。
J1939的用户现在也能通过CANoe而受益于汽车工业的开发经验。
CANoe.J1939对J1939系统而言给用户提供了一个功能强大的仿真和开发环境。
在J1939的设计阶段，开发者可以通过CANoe.J1939来仿真剩余总线的网络行为，并通过观测总线负载从而决定正要进行开发的硬件系统应该满足的基本要求。
CANoe.J1939可以容易地完全仿真一个总线系统，在该过程中还能得到对J1939协议的完全支持。
因此，CANoe.J1939的应用使得在整个J1939的项目过程中不仅缩短了时间还节约了成本。
CANerator J1939是Vector公司所提供的J1939网络配置工具，该软件集成于CANoe J1939中。
CANerator J1939可以用来创建一个工程，该工程用于将要被仿真的J1939系统。
CANerator为每一个仿真的设备产生CANoe数据库和设备模型。
由于给定了所有与通讯相关的参数，设备模型就能代替所有的总线通讯。
该过程不需要用户写一些用于通讯仿真的代码，因为这些代码是自动生成的。
基于回调函数和环境变量灵活的数据接口，用户可以集中精力编写应用程序。
对于某些外部影响的仿真和可视化，例如输入/输出值、温度、增量编码信号等，可以通过操作面板来实现。
同时，仿真过程中产生的模型可以被真实的J1939设备逐步取代。
然后每一个真实设备可以同现有的设备（模型）进行实时仿真。
该过程可以称为残余总线仿真。
在开发的最后阶段，当所有的设备都是真实的时候，CANoe J1939此时提供给J1939系统分析的功能。
图画1：CANoe J19392.0 系统建模的基本概念CANoe对于CAN总线系统而言是一个通用的开发、测试和分析环境，它使得项目的参与者能够在整个项目开发流程中都可以使用CANoe来成不同阶段的工作。
系统集成厂商通过CANoe 可以完成功能发布、功能性检查和系统的集成等功能。
而零部件供应商可以通过对残余总线和环境的仿真把CANoe作为理想的测试环境。
整个的开发流程是基于一个阶段模型，该模型可以划分为三个开发阶段（见图1）。
阶段1：网络系统的需求分析和设计首先，在设计的初期是将整个系统的功能分解到不同的网络节点，并完善各个网络节点的具体功能，这些功能包括消息的定义和总线波特率的选取。
同时还要规定每个网络节点的总线行为，例如消息的循环发送时间和更加复杂的通讯协议。
然后就能根据上述的定义和规范进行仿真。
即在预先规定的波特率条件下，通过仿真工具来仿真总线系统进而对总线负载和延迟时间进行初始估计，达到对上述信息的评价。
最后，这些规范将被用于下阶段的测试。
为了进一步地研究，可以创建一个全系统的动态功能模型。
该模型包括对网络节点行为的指定，这些网络行为是根据输入输出变量和收发的消息规定的。
非常重要的是该模型是一个对行为进行过程描述的事件驱动模型。
例如，模型可以定义当接收到一条消息（事件）后接收到的数据将怎么做进一步处理（过程），或者是结果如何作为一个控制变量输出。
用户同时也必须规定仿真工具的输入变量，从而可以仿真网络节点的时间行为和消息的收发。
仿真结果可以用来验证设计的合理性和以后用于给系统实现作参考。
阶段2：通过残余总线仿真来部分实现第一阶段的工作完成以后，单个节点的设计和开发通常由各个零部件供应商单独并行地进行。
其它网络节点的模型现在就可以用来做残余总线仿真，进而对开发好的网络节点进行测试。
为了残余总线仿真，需要一个接口来连接真实总线，该接口必须能够实时地处理仿真。
阶段3：整个系统的集成在开发的最后阶段所有的真实节点都一步一步地连接到总线上。
为了完成真实节点的连接，在残余总线的仿真过程中要一个一个地将节点模型断开，取而代之以真实节点。
CANoe逐渐地作为一个智能分析工具来观察总线上的真实网络节点之间的消息流通，并且和规定的需求做比较。
图1：开发流程的阶段模型网络节点行为中的输入输出信号可以借助于环境变量来进行描述。
CANoe划分了离散变量和连续变量，开关位置信号能够表示为离散环境变量，而使用连续环境变量可以描述出温度或发动机转速信号的大小。
控制面板给用户提供了一个友好的界面来访问环境变量。
用户可以借助于面板编辑器的帮助创建面板。
在仿真的过程中，环境变量的值能够被显示（灯、计数器等）和在线修改（开关、电位计等）。
图2的示例试着阐述了CANoe为CAN总线系统仿真所提供的仿真和测试功能通过按下控制面板左边的按钮使得离散环境变量——“按钮”的值为1。
左边的总线节点响应该变量的变化并发出一条消息到CAN总线上。
在中间的总线节点接收到该消息后将离散环境变量——“灯”的值设为1。
最后使控制面板中间的小灯点亮。
图2：仿真系统的组件类似的，用户同样可以调节控制面板中间的电位计，通过调节电位计改变连续环境变量——“电位计”的值。
该过程使得中间的网络节点在总线上放置具有新数据的消息。
在右侧的网络节点接收到该消息，同时将该消息内的信号通过计算得到新的值再赋给环境变量——“发动机转速”。
最后，在控制面板右边的发动机转速显示更新了。
前面所述的功能借助于CAPL中的函数能够非常容易地实现。
基于这种思想，对复杂系统的仿真只需很少的工作就能较为容易地完成。
3.0 系统仿真的优点3.1 系统建模为了建立一个完整的通讯系统，有必要详细地规划所有设备间的通讯关系。
有时这个工作通过书面文档的形式来完成，但是这种方式就不可能对其做任何进一步的应用处理。
除此之外，还有许多系统设计师通过使用一些数据库来做这方面的工作，虽然这将允许进一步的后期处理，例如文档的生成，但是这些工作并不能使用CAN规范的具体知识。
因此，如果使用一个特定的CAN仿真工具，通讯行为能够被规划和描述。
实际上，已经有一种被称之为CANdb数据库的工业标准来描述通讯矩阵。
简单的来讲，建立一个网络描述意味着选取合适的PG，然后再定义设备间的通讯关系。
3.2 通讯通道的评估在许多设备之间定义复杂的通讯是一件容易出错的工作。
使用一种仿真工具可以立即地测试通讯通道。
如果与通讯相关的错误在项目的最后阶段才被发现的话，将会浪费大量的时间和造成许多问题。
通常这将同时影响到系统集成商和零部件供应商。
而CANoe J1939却能帮助用户避免这些问题，使得在供应商参与到项目中之前和具体的实现开始之前就能发现问题。
3.3 总线负载在项目的计划编制阶段，通过仿真通讯系统就能得到关于系统总线负载的信息。
这将使得在系统集成阶段避免了许多烦人的问题。
3.4 设备性能仿真可以帮助用户检查总线负载，甚至是过载的情况。
除了一般的总线负载之外，还能影响到设备中微控制器的性能。
一些运行的设备只有在临界负载情况下才会暴露出问题。
在一个集成好的系统中来发现上述的问题是非常耗时的，因为很难将问题出现的状态再现。
如果发现了问题，要在实现的设备上来解决这个问题可能需要软件的重新设计，这个过程将会因为改变大量的数据而消耗时间。
一个大型的医药制造商在其总线系统中发现了一些零星的问题。
在通过总线仿真再现总线负载的帮助下，这些零星的问题被确定为设备性能的问题。
3.5 分布式开发流程一个典型的系统开发过程基本上是，首先要规定各个零部件供应商之间的功能接口，然后供应商开发零部件设备并做一些自己设计的测试工作，最后再交付给OEM厂商。
OEM厂商将这些交付来的设备进行集成，而并不需要做太多的其它方面的工作。
因此要找出系统中存在的问题根源是一件非常困难的事，同时这个过程也将会耗费大量的时间，比较难以确认究竟是哪一部分的问题。
将系统模型交给零部件供应商可以让他们在一个完整的系统环境下来开发设备。
通过对残余总线进行实时仿真，系统中设备的行为能得到有效的测试，并使其非常接近于真实系统。
如今，全世界许多的大型汽车制造厂商和农用机械制造厂商已经选择使用上述这种开发理念。
这将使他们的开发流程得到革命性的进步。
不难想象，如果没有CANoe，CAN总线系统很难得到有效的开发。
4.0 参考应用4.1 汽车车身电子CANoe的开发在最初阶段是和DaimlerChrysler以及其他汽车厂商的研究和预开发部门紧密合作而完成的。
这些汽车厂商对于需求分析提供了他们宝贵的经验。
同时，CANoe的这种开发理念已经在大多数欧洲和全世界其他许多的车身总线网络开发设计商身上得到了验证。
图3：汽车实例4.2 农用电子农业市场由许多拖拉机和收割机制造厂商以及其他许多设备制造厂商（也称为农用器械）组成。
这些厂商面临的问题是农夫们想尽量将拖拉机和其他农用机械集成起来。
制造厂商已经解决了大部分机械和电子之间的接口问题，下一步将是如何解决电气接口的问题。
在80年代后期，通过使用CAN总线和LBS协议已经建立了一套基于J1939的总线系统，称之为ISO11783或精简型ISOBUS。
在2001年春天，该规范或多或少在一定程度上达到了较为稳定的状态，并目标在2001年秋天推出其第一个产品。
而且该总线系统的开发得到了CANoe的支持。
有声明表示，“如果没有CANoe的帮助，我们很难在短时间内达到预期的目标”。
图4：农用设备（CANoe ISOBUS）和TECU之间的通讯测试4.3 公共车辆垃圾回收车、道路清理车以及具有其他功能的机动车辆所占有的市场由于相关少量的几个控制单元要完成广泛的应用而停止不前。
因为制造厂商不得不通过提供所有相关卡车制造商的接口来服务客户，这样就导致了在总线通讯上作了太多大量的工作。
因此有一个厂商组织想建立一个标准的通用接口来减少这种因为接口不同而导致的大量工作，该接口最终就像是ISO11992和CANopen的结合。
其他厂商，例如DaimlerChrysler Unimog已经选择通用的J1939标准作为通讯接口标准，在他们的开发过程中使用了CANoe J1939/ISOBUS。
图5：消防车模型4.4 教育一些大学使用CANoe来学习CAN及其高层协议。
通过CANoe来进行总线仿真是一种非常灵活的学习方式，既可以证明和练习一些CAN的应用实例，还无需搭建不同的硬件平台。
5.0 问题和解答该节主要就一些CANoe J1939使用上的典型问题作解答。
5.1 与数学仿真系统的关系是什么？数学仿真系统的数学和逻辑仿真功能比较强大，但是这些仿真系统缺乏CAN总线通讯的特定知识背景。
而CANoe是在累积了10年多的CAN总线系统经验基础之上而设计的仿真系统。
同时，CANoe与许多其他系统之间都有一个开放的接口，例如与Matlab/Simulink。
当然对用户而言，可以取得免费的CANoe维护合同。
