J1939协议 数据链路层ppt课件

2020 4 19 ATLConfidentialInformation 1 J1939 21网络链路层简介 PreparedbyMaoLP2010 10 30 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 2 J1939综述J1939和CAN协议的比较协议数据单元参数群编号命令类型 目录 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 3 SAEJ1939综述 用于为中重型道路车辆 卡车 客车 建筑机械 农业机械等 上电子部件间的通讯提供标准的总线通信协议 诞生于1994年 美国汽车工程协会 SAE 的推荐标准 由 卡车与客车电气与电子委员会 Track BusElectrical ElectronicsCommittee 的 卡车与客车控制和通讯网络小组委员会 Track BusControlandCommunicationsNetworkSubcommittee 开发编写 以德国博世公司 RobertBoschGmbH 开发的控制局域网CAN2 0B协议为基础 扩展定义了网络层和应用层 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 4 J1939综述 SAEJ1939的文档构成 物理层 J1939 01 11 15数据链路层 J1939 21网络层 J1939 31应用层 J1939 71网络管理 J1939 81故障诊断 J1939 31 73这里只介绍J1939 21数据链路层 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 5 J1939 21数据链路层 数据链路层定义了报文帧的数据结构 编码规则 包括通信优先权 传输方式 通信要求 总线仲裁 错误检测及处理 负责将CAN扩展帧的29位标识符重新分组定义 使报文的标识符就能够描述报文的全部特征 包括目标地址 源地址 消息类型等内容 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 6 J1939和CAN的数据帧比较 J1939全面定义了使用扩展帧格式的标准化通信 标准帧格式只作为专用消息按J1939规定来使用 CAN中不用节点地址 J1939为设备统一分配地址 和CAN2 0B相比 J1939更进一步地定义了报文格式中仲裁字段的29个标识符位 数据帧的起始位SOF 替代远程请求位SRR 标识符扩展位IDE 远程发送请求位RTR 控制字段 CRC 校验 字段 ACK 应答 字段和EOF 帧结尾 字段七部分仍按CAN协议定义 SAEJ1939不作修改 附件为CAN数据帧格式及CAN与J1939仲裁字段对照 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 7 J1939协议数据单元 J1939把那些重要的报文信息概括在一起 统称为协议数据单元ProtocolDataUnit PDU PDU包括29位的标识符和数据字段 29位的标识符被划分为六个部分 优先级字段P 扩展数据页位EDP 数据页位DP 协议数据单元格式PF 特定协议数据单元PS和源地址SA 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 8 优先级字段Priority P 位于仲裁字段前3位 数据传输时具有最高的相对优先级 可从最高0设置到最低7 所有控制 命令类报文的默认优先级为3 其他报文如信息 专用 请求和响应的默认优先级是6 报文接收方应将该字段的屏蔽位全部关闭 即无验收滤波 全接收 程序设计时可重编程该字段对报文优先级作调整 J1939协议数据单元 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 9 扩展数据页位ExtendedDataPage和数据页位DataPage EDP DP 位于仲裁字段和第4和第5位 用来确定数据帧标识符的体系结构 J1939当前报文的EDP DP只使用00或01 EDP DP 10保留作将来使用 若EDP DP 11 则表示这是一条ISO15765 3规范的报文 J1939协议数据单元 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 10 协议数据单元格式PDUFormat PF 位于仲裁字段的第6 11和14 15位 8位 有两种协议数据单元格式 PDU1和PDU2 PDU1格式的取值范围为0 239 PDU2格式的取值范围为240 255 J1939协议数据单元 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 11 特定协议数据单元PDUSpecific PS 位于仲裁字段的第16 23位 8位 其含义取决于PF 若PF为PDU1格式 则PS值表示目标地址 PF为PDU2格式 则PS值表示群扩展 目标地址为预定要接收报文的设备地址 目标地址 255为全局地址 表示网络上的所有设备均可接收该条报文 PDU2格式只能全局广播 J1939协议数据单元 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 12 源地址SourceAddress SA 位于仲裁字段的第24 31位 8位 SA值为报文发送设备对应的地址 源地址确保了报文ID的唯一性 关于J1939 地址管理和分配 参考SAEJ1939 81 J1939协议数据单元 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 13 数据字段DataField 0 8字节 当报文参数 群 只有小于等于8字节的数据时 建议使用全部8个字节 以备将来需要添加参数时不会影响到旧版本的设备 报文帧的数据长度代码DLC应设置为已定义的数据长度数值 数据长度一旦确定不应更改 因涉及到网络上众多和该数据有关的设备 J1939协议数据单元 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 14 数据字段DataField 9 1785字节 当传输的数据长度多于8字节时 需要使用 传输协议 功能来通信 对特定目标地址发送 使用RTS CTS报文进行点对点连接 对全局目标发送 使用BAM通知网络设备将广播长消息 数据的传输时使用 传输 PG J1939协议数据单元 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 15 J1939的参数群编号ParameterGroupNumber占有3个字节24位 参数群编号 PGN 是这样得来的 高字节 6个0 最高有效位 EDP DP 8位 第2字节 PDU格式字段 8位 低字节 PS字段之群扩展或0 8位 PGN值和EDP DP PF PS值一一对应J1939可分配的PGN总数为8692个 已分配的PGN请参考SAE1939 71 J1939参数群编号 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 16 J1939地址和PGN的分配 J1939可分配的最大地址数为2 8 256分配参数群编号时 除了PGN相关的EDP DP PF PS 如需要 也需要指明传输重复率 默认优先级和参数列表 一旦确定了PGN 以及发送该PGN的源地址与 或预期接收该PGN的目标地址 则报文的ID也可确定 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 17 J1939传输协议功能 无论是主动传输还是响应请求 对特定目标地址大于8字节的数据将以传输协议功能来传输 信息的打包与重组连接管理数据传输 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 18 目前支持的报文类型有 命令请求广播 响应应答群功能这里介绍其中几条报文的定义 J1939的报文类型 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 19 J1939报文类型 请求 定义 向网络上的设备请求参数群 PGN 59904 默认优先级 6 扩展数据页 0和数据页 0 PDU格式 234 特定PDU 目标地址数据长度和数据字段 3字节 所请求的参数群编号 以摩托罗拉格式发送 传输重复率 使用者决定 推荐每秒不多于2次或3次 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 20 响应时 请求是发送到特定 全局 目标 则响应也发到特定 全局 目标 例外 不多于8字节的PDU2格式PGN只能响应到全局 地址声明和应答PGN应响应到全局地址 不支持请求的PGN时 请求是发送到特定目标 则需发NACK响应 请求是发送到全局目标 NACK不允许作为响应 大于8字节数据的PGN 响应到特定地址时必须使用传输协议TP 响应到全局地址 J1939报文类型 请求 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 21 定义 用于在发送和接收设备之间提供一种握手机制 PGN 59392 默认优先级 6 扩展数据页 0和数据页 0 PDU格式 232 特定PDU 目标地址255数据长度 8字节 传输重复率 收到的参数群编号要求这种应答形式时 J1939报文类型 应答 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 22 数据字段 字节1 应答方式 0肯定应答 1否定应答 2拒绝访问 3设备忙不能响应 4 255保留 字节2 群功能值 如果适用 字节3 4 保留 填入FF 字节5 被应答设备的地址 字节6 8 应答响应的PGN对某一命令或请求的响应可以是 普通广播 或 ACK 或 NACK 的三种类型之一 PGN要求的响应类型在应用层中定义 虽然该PGN使用PDU格式1 但只能发送到全局地址 J1939报文类型 应答 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 23 J1939报文类型 连接管理 定义 用于传输长消息 大于8个字节的数据 报文的连接建立 中止和公告等 PGN 60416 默认优先级 7 扩展数据页 0和数据页 0 PDU格式 236 特定PDU 目标地址数据长度 8字节 数据重复率 取决于要传输的PGN 2020 4 19 ATLConfidentialInformation 24 数据字段 字节1 控制字节 16请求发送 17允许发送 19报文结束应答 32广播公告 255放弃连接 其他保留 字节6 8 要传输的PGN 字节3 4 5 取决于控制字节 发给全局地址的长消息报文必须发送广播公告BAM 向网络设备预告将有长消息发送 点对点通信的长消息必须使