SAE J1939 协议简介(大结局)
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J1939协议一、协议目的本协议旨在规范和定义J1939协议的通信规则和数据格式,以便确保各种车辆和设备之间的互操作性和数据交换的一致性。
二、协议范围本协议适用于使用J1939协议进行通信的各种车辆和设备,包括但不限于商用车辆、农业机械、建筑设备、发电机组、船舶和工业自动化设备等。
三、术语和定义1. J1939协议:一种用于车辆和设备之间的通信的协议,基于CAN总线技术。
2. 数据帧:J1939协议中的数据传输单元,包含源地址、目标地址、数据内容等信息。
3. 参数组:J1939协议中的一种数据结构,用于封装和传输特定的数据项。
4. PGN:参数组号码(Parameter Group Number),用于唯一标识一个参数组。
5. SPN:信号参数号码(Suspect Parameter Number),用于唯一标识一个参数组中的一个信号。
四、协议规则1. 数据帧格式1.1 数据帧由CAN总线上的标准帧组成,帧格式为11位标识符。
1.2 数据帧包含11位标识符、数据长度代码(DLC)、数据字节和CRC校验码。
1.3 数据帧的标识符中包含源地址、优先级、数据页、PGN等信息。
1.4 数据帧的DLC定义了数据帧中数据字节的数量。
1.5 数据帧的CRC校验码用于验证数据的完整性。
2. 参数组格式2.1 参数组由一个PGN和一个或多个SPN组成。
2.2 PGN由18位标识符的前3个字节组成。
2.3 SPN由16位标识符的后两个字节组成。
2.4 参数组中的数据按照大端字节序排列。
3. 数据传输3.1 数据传输通过CAN总线进行。
3.2 数据帧的发送和接收由源地址和目标地址进行控制。
3.3 数据传输的优先级由数据帧的标识符中的优先级字段确定。
3.4 数据传输的频率和时序由应用层协议定义。
4. 错误处理4.1 错误帧:当接收到错误的数据帧时,应立即发送错误帧作为响应。
4.2 错误处理机制:错误处理机制应能够检测和处理数据传输过程中的错误,包括但不限于传输错误、接收错误和校验错误等。
J1939协议应用设计编程说明一、J1939协议简介J1939协议是目前在大型汽车中应用最广泛的应用层协议,可达到250Kbit/s的通讯速率。
J1939协议由美国SAE( Society of Automotive Engineer)组织维护和推广。
J1939协议具有如下特点:(1)以CAN2.0B协议为基础,物理层标准与ISO11898规范兼容并采用符合该规范的CAN 控制器及收发器。
通讯速率最高可达到250Kbit/s。
(2)采用PDU( Protocol Data Unit协议数据单元)传送信息,每个PDU相当于CAN协议中的一帧。
由于每个CAN帧最多可传输8个字节数据,因此PDU的传输具有很高的实时性。
(3)利用CAN2.0B扩展帧格式的29位标志符定义每一个PDU的含义及该PDU的优先级。
(4)J1939协议主要作为汽车中应用的通讯协议,对汽车中应用到的各类参数都进行了规定。
参数的规定符合ISO11992标准。
二、J1939协议通讯报文内容解析J1939协议实质是将CAN扩展帧格式中未明确定义的11位ID,18位扩展ID进行了明确定义,紧随ID的是8个字节的数据。
为了实现J1939协议报文的正确接收,必须首先明确其仲裁场(如上所示)是如何确定的。
下面将逐一介绍:优先级:29位标志符的前3位用于在仲裁过程中决定报文的优先级P。
值000是最高的优先级。
高的优先级用于高速要求的报文。
低的优先级用于时间要求不紧迫的数据。
标志符位(R):保留位。
在传输报文时此位置为0。
此位留作将来SAF委员会定义其它目的使用。
数据页( DP)位:DP位用于选择两页参数组中的其中一页。
0页包含现在被定义的所有报文。
1页预备将来额外的扩展能力。
在0页用完后才被分配。
PDU格式(PF):PDU代表协议数据单元。
PF场识别能被传送的两个PDU格式。
SRR和IDE位:在CAN 2. 0B己被详细定义。
它们被置为隐性位。
saej1939标准介绍
SAE J1939标准是一种用于商用车辆和重型设备之间进行通信的控制器局域网络(CAN)协议。
这个标准由SAE国际制定,旨在提供一种统一的通信协议,以便不同制造商的电子控制单元(ECU)能够相互通信,实现数据交换和系统集成。
SAE J1939标准涵盖了许多方面,包括物理层、数据链路层、网络层和应用层。
物理层定义了电气特性和连接器规范,以确保不同设备之间的互操作性。
数据链路层负责错误检测和纠正,网络层管理数据包的路由和优先级,而应用层定义了通信的参数和消息格式。
这个标准广泛应用于卡车、拖车、农业和建筑设备等商用车辆领域,用于实现发动机控制、传感器监测、车辆诊断、车载通信和其他功能。
通过采用SAE J1939标准,不同制造商的设备可以更容易地集成到统一的车辆系统中,提高了设备的互操作性和可靠性。
总的来说,SAE J1939标准是一种重要的通信协议,它促进了商用车辆和重型设备之间的数据交换和系统集成,为整个行业带来了许多便利和效益。
SAE J1939协议吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室底盘控制研究室丁海涛杨建森2008年10月30日大纲)SAE J1939概述)物理层(SAE J1939-11))数据链路层(SAE J1939-21) )网络层(SAE J1939-31))应用层(SAE J1939-71))故障诊断(SAE J1939-73) )网络管理层(SAE J1939-81) )应用实例SAE J1939协议概述)SAE J1939协议:是由美国汽车工程师协会(SAE)制定的主要针对商用车的CAN总线通讯协议)基础: CAN 2.0B协议)对象:客车和载重货车;船舶、农业机械等非路面设备SAE J1939协议文档结构)SAE J1939 车辆网络串行通信的控制总标准Revised 2007-10-9 )SAE J1939/01 卡车及客车等路面控制及信息网络Issued 2000-09-1 )SAE J1939/02 农业设备等非路面控制及信息网络Issued 2006-08-23 )SAE J1939/05 发动机故障诊断方面的应用Issued 2008-2-21 )SAE J1939/11 物理层,250K 比特/秒,屏蔽双绞线Revised 2006-9-18 )SAE J1939/13 物理层,非车载诊断连接器Revised 2004-3-11 )SAE J1939/15 物理层,250K 比特/秒,非屏蔽双绞线Revised 2008-8-21 )SAE J1939/21 数据链路层Revised 2006-12-22 )SAE J1939/31 网络层Revised 2004-4-2 )SAE J1939/71 车辆应用层Revised 2008-1-28 )SAE J1939/73 诊断应用层Revised 2006-9-8 )SAE J1939/74 应用层信息配置Revised 2006-11-21 )SAE J1939/75 应用层设置及工业化Revised 2007-06-21 )SAE J1939/81 网络管理层Revised 2003-5-8 )SAE J1939/82 相容性-卡车和客车Issued 2008-8-11CAN的发展概况)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)1986年,Bosch在SAE(汽车工程师协会)大会上提出了CAN)1987年,INTEL就推出了第一片CAN控制芯片—82526;随后Philips半导体推出了82C200。
路面车辆推荐操作规程(被采纳为美国国家标准)SAEJ1939-11:物理层,250K比特/秒,屏蔽双绞线前言本系列SAE推荐操作规程是由卡车及客车电子电气委员会所属的卡车及客车控制及通信小组委员会制定的。
该小组委员会的目标是针对电控单元的需求、设计和使用,提交信息报告、制定推荐操作规程。
这些电控单元在汽车部件之间传递着电子信号和控制信息。
本规程的使用不限于卡车和客车应用,其对于其他的应用也可以提供直接的支持,正如已在建筑及农业设备和固定式的动力系统。
本推荐操作规程的最终目标是形成工业标准,因此可能为适应实际应用和技术进步作出经常性的调整。
目录前言 (1)1 目标 (4)2 参考 (4)2.1 应用出版物 (4)2.1.1 SAE出版物 (4)2.1.2 ISO出版物 (4)2.1.3 军用出版物 (4)2.2 相关出版物 (5)2.2.1 (5)3 网络物理层描述 (5)3.1 物理层 (5)3.2 物理介质 (5)3.3 差动电压 (5)3.4 总线电平 (6)3.5 仲裁期间的总线电平 (6)3.6 一般模式总线电压范围 (6)3.7 总线终端 (6)3.8 内部电阻 (6)3.9 差动内部电阻 (7)3.10 内部电容 (7)3.11 差动内部电容 (7)3.12 位时间 (7)3.13 内部延迟时间 (10)3.14 CAN位时序请求 (11)4 功能性描述 (13)5 电气特性 (13)5.1 子数据 (13)5.1.1 电子控制单元 (13)5.1.1.1 绝对最大额定值 (14)5.1.1.2 直流参数 (14)5.1.1.3 交流参数 (15)5.1.2 总线电压——操作的 (15)5.1.3 静电放电器(ESD) (15)5.1.4 物理层示例电路 (15)5.2 物理媒介参数 (16)5.2.1 总线 (17)5.2.2布局 (17)5.2.3 终端电阻 (17)5.2.4 屏蔽终端 (18)5.3 连结器规定 (18)5.3.1 连接器电子性能要求 (19)5.3.2 连接器机械性要求 (19)6 一致性测试 (20)6.1 ECU的隐性输出 (20)6.2 V CAN-H和V CAN-l的内部电阻 (21)6.3 内部不同电阻 (21)6.4 ECU的隐性输入的阀限 (21)6.5 ECU的显性输出 (22)6.6 ECU的显性输出阀限 (22)6.7 内部延迟时间 (23)7 总线错误的讨论 (23)7.1 网络连接失败 (23)7.2 接点能量或地丢失 (24)7.3 断开遮蔽 (24)7.4 开放和短错误 (24)8 注意 (25)8.1 旁注 (25)附录A 物理层电路范例 (26)A.1 物理层例1 (26)A.2 物理层例2 (26)A.3 物理层例3 (27)附录B 推荐的电缆终端制造过程 (29)B.1 推荐的电缆终端制造过程 (29)附录C 推荐的电缆接合工序 (30)C.1 推荐的电缆接合工序 (30)附录D 推荐的电缆修复工序 (32)D.1 推荐的电缆修复工序 (32)附录: (33)理论基础 (33)SAE标准和ISO标准之间的关系 (33)应用 (33)参考文件 (33)1目标本推荐规程供轻型、中型或重型的车辆或者合适的使用车辆派生部件(如发动机组)的固定设施使用。
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)。
路面车辆推荐操作规程(被采纳为美国国家标准)SAEJ1939-11:物理层,250K比特/秒,屏蔽双绞线前言本系列SAE推荐操作规程是由卡车及客车电子电气委员会所属的卡车及客车控制及通信小组委员会制定的。
该小组委员会的目标是针对电控单元的需求、设计和使用,提交信息报告、制定推荐操作规程。
这些电控单元在汽车部件之间传递着电子信号和控制信息。
本规程的使用不限于卡车和客车应用,其对于其他的应用也可以提供直接的支持,正如已在建筑及农业设备和固定式的动力系统。
本推荐操作规程的最终目标是形成工业标准,因此可能为适应实际应用和技术进步作出经常性的调整。
目录前言 (1)1 目标 (6)2 参考 (6)2.1 应用出版物 (6)2.1.1 SAE出版物 (6)2.1.2 ISO出版物 (7)2.1.3 军用出版物 (7)2.2 相关出版物 (7)2.2.1 (7)3 网络物理层描述 (8)3.1 物理层 (8)3.2 物理介质 (8)3.3 差动电压 (8)3.4 总线电平 (8)3.5 仲裁期间的总线电平 (9)3.6 一般模式总线电压范围 (9)3.7 总线终端 (9)3.8 内部电阻 (9)3.9 差动内部电阻 (10)3.10 内部电容 (10)3.11 差动内部电容 (10)3.12 位时间 (10)3.13 内部延迟时间 (13)3.14 CAN位时序请求 (15)4 功能性描述 (17)5 电气特性 (18)5.1 子数据 (18)5.1.1 电子控制单元 (18)5.1.1.1 绝对最大额定值 (19)5.1.1.2 直流参数 (19)5.1.1.3 交流参数 (21)5.1.2 总线电压——操作的 (21)5.1.3 静电放电器(ESD) (21)5.1.4 物理层示例电路 (21)5.2 物理媒介参数 (21)5.2.1 总线 (22)5.2.2 布局 (22)5.2.3 终端电阻 (23)5.2.4 屏蔽终端 (24)5.3 连结器规定 (24)5.3.1 连接器电子性能要求 (25)5.3.2 连接器机械性要求 (26)6 一致性测试 (27)6.1 ECU的隐性输出 (27)6.2 V CAN-H和V CAN-l的内部电阻 (28)6.3 内部不同电阻 (29)6.4 ECU的隐性输入的阀限 (29)6.5 ECU的显性输出 (30)6.6 ECU的显性输出阀限 (30)6.7 内部延迟时间 (31)7 总线错误的讨论 (32)7.1 网络连接失败 (32)7.2 接点能量或地丢失 (32)7.3 断开遮蔽 (32)7.4 开放和短错误 (32)8 注意 (35)8.1 旁注 (35)附录A 物理层电路范例 (36)A.1 物理层例1 (36)A.2 物理层例2 (37)A.3 物理层例3 (38)附录B 推荐的电缆终端制造过程 (40)B.1 推荐的电缆终端制造过程 (40)附录C 推荐的电缆接合工序 (41)C.1 推荐的电缆接合工序 (41)附录D 推荐的电缆修复工序 (44)D.1 推荐的电缆修复工序 (44)附录: (45)理论基础 (45)SAE标准和ISO标准之间的关系 (45)应用 (46)参考文件 (46)1目标本推荐规程供轻型、中型或重型的车辆或者合适的使用车辆派生部件(如发动机组)的固定设施使用。
SAE J1939 协议简介(大结局)
由于应用层会根据不同的行业和需求有所不同,所以应用层的开发可以参考标准自行研究,关于这个系列,今天是最后一集,我们来讲讲J1939的网络管理层(J1939/81)。
其实任何一种协议单看协议文件都是很枯燥的,但是其实协议软件的开发流程图就隐含在这协议描述中,多看几遍,多读几遍,多琢磨琢磨,在找些参考资料,相信你一定会理解协议中的需求,为你的后续开发扫平障碍。
肯定有人会问,总线上有那么多节点,总线上的那么多节点是如何管理和通信的呢?
网络管理层就是解决这些问题的。
先来讲讲什么叫控制器应用程序。
控制器应用程序(CA)Controller Application(CA)
控制器为电控单元(ECU) 内执行一种特殊控制功能的软件和硬件。
控制器里的软件称为“控制
器应用程序”(CA)。
一个ECU 可以执行一个或多个控制功能,因此可以包括一个或多个CA。
为了能够在本标准网络上进行通信,每个CA都必须有一个地址以及一个和它联系在一起的名字。
网络管理层为唯一识别网络上的CA、管理地址分配和网络错误提供必要的定义和程序。
每个CA应能提供唯一的64位名字(8个字节).CA必须首先声明地址成功,然后才能向网络发送,如果CA按地址声明过程声明地址失败,必须按标准方式进行处理并向网络报告。
在采用
J1939标准的网络中,地址用于保证消息标识符的唯一性以及表明消息的源地址。
地址声明消息包括地址和名字,用于把名字和网络中的某个地址关联在一起。
每个CA在开始正常的网络通信之前,必须有一个名字并且成功声明了一个地址。
名字有两个用途:
其一用于表示CA的功能描述(如发动机1,发动机2)
其二,作为一个数值,用于地址仲裁。
把一个地址与唯一的名字相关联,也就把一个地址和一个CA关联起来。
ECU的制造商和网络
集成商必须保证所有在一个网络上传输消息CA的名字是唯一的。
网络上的每个CA都应有一个名字,这样CA可以根据它的主要功能被唯一标识。
当多个CA试着声明同一个地址时,名字
的所有8 个字节作为一个数值用于仲裁过程,这样进一步增强了标识符的唯一性,网络上的每
个CA依次得到一个唯一的地址,能够正确地和其它ECU仲裁CAN数据帧。
关于64位名字各
个域的描述和使用,大家可以在开发的时候根据自己的系统或工程按照标准的要求填写,不用死记硬背这些域的定义.
总之一句话,用地址和名字来保证节点的唯一识别性。
在发送任何应用层的消息之前,必须先进行地址声明,地址声明PGN(60928)。
每个CA 在完成上电自检(POST)后,发送其它通信消息之前,要通过地址声明消息获得一个网络中唯一的源地址。
成功声明源地址的过程:首先发送一个地址声明消息声明地址;其后没有收到竞争该地址的地址声明消息。
地址在0-127 和248-253 范围内,有单一地址的CA,可以在发送地址声明信息后立即开始正常的网络通信。
对于其它的CA在使用地址之前要允许仲裁地址,因此要等到发送地址声明消息250ms 后才可以开始或恢复正常的网络通信。
对于接收到地址声明请求消息如何处理
接收到地址声明消息请求后,CA必须发送地址声明消息。
消息包括:CA已经声明到并正在使用的地址、CA还没有声明过但它想声明的地址及空地址(CA已经声明过但没有成功).没有尝试地址声明的CA不能参与网络通信直至它尝试声明了一个源地址。
CA在没有尝试地址声明之前不能发送不能声明地址消息或其它任何消息。
如果你一时半会不能理解这里的简介也没有关系,只要记住,每个节点必须用地址和名字来保持自己的唯一性。
所以在上电后,必须先完成地址声明才能开始通信。
在具体开发时候可以在找J1939(81)的详细文档仔细琢磨研究。