第章SAEJ9协议

1、整理pptSAE J1939协议整理ppt2大纲SAE J1939概述概述物理层（物理层（SAE J1939-11）数据链路层数据链路层(SAE J1939-21)网络层网络层(SAE J1939-31)应用层（应用层（SAE J1939-71）故障诊断（故障诊断（SAE J1939-73)网络管理层网络管理层(SAE J1939-81)应用实例应用实例整理ppt33.1 SAE J1939协议概述SAE J1939协议：是由美国汽车工程师协会（协议：是由美国汽车工程师协会（SAE）制定的）制定的主要针对商用车的主要针对商用车的CAN总线通讯协议总线通讯协议基础基础: CAN 2.0B协议协议

2、对象：客车和载重货车；船舶、农业机械等非路面设备对象：客车和载重货车；船舶、农业机械等非路面设备整理ppt4SAE J1939协议文档结构SAE J1939SAE J1939/01SAE J1939/02SAE J1939/05SAE J1939/11SAE J1939/13SAE J1939/15SAE J1939/21SAE J1939/31SAE J1939/71SAE J1939/73SAE J1939/74SAE J1939/75SAE J1939/81SAE J1939/82车辆网络串行通信的控制总标准车辆网络串行通信的控制总标准卡车及客车等路面控制及信息网络卡车及客车等路面控制及

3、信息网络农业设备等非路面控制及信息网络农业设备等非路面控制及信息网络发动机故障诊断方面的应用发动机故障诊断方面的应用物理层，物理层，250K 比特比特/秒，屏蔽双绞线秒，屏蔽双绞线物理层，非车载诊断连接器物理层，非车载诊断连接器物理层，物理层，250K 比特比特/秒，非屏蔽双绞线秒，非屏蔽双绞线数据链路层数据链路层网络层网络层车辆应用层车辆应用层诊断应用层诊断应用层应用层信息配置应用层信息配置应用层设置及工业化应用层设置及工业化网络管理层网络管理层相容性相容性-卡车和客车卡车和客车Revised 2007-10-9Issued 2000-09-1Issued 2006-08-23Issued

4、2008-2-21Revised 2006-9-18Revised 2004-3-11Revised 2008-8-21Revised 2006-12-22Revised 2004-4-2Revised 2008-1-28Revised 2006-9-8Revised 2006-11-21Revised 2007-06-21Revised 2003-5-8Issued 2008-8-11整理ppt5CAN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CAN1987年，INTEL就推出了第一片CAN控制

5、芯片82526；随后Philips半导体推出了82C200。1991年9月BOSCH公司发布了CAN技术规范2.0，该技术规范包括A和B两部分。1993年，CAN的国际标准ISO11898公布1994年，美国SAE以CAN 2.0B通信协议为基础，制定了面向客车和载重货车的CAN网络通信协议SAE J1939整理ppt6CAN与SAE J1939的关系安全性ABS线束增多减少线束社会发展经济性电喷可靠性下降电子技术提高信号利用率 网络技术CANSAEJ1939舒适性主动悬架故障检测难诊断整理ppt7SAE J1939与OSI模型的关系+CAN 2.0BOSISAE J1939与与OSI七层模型

6、对应的七层模型对应的SAE J1939协议分层模型协议分层模型OSI模型：即开放式通信系统互联参考模型模型：即开放式通信系统互联参考模型(Open System Interconnection)，是国际标，是国际标准化组织准化组织(ISO) 1984年提出的一个网络互连模型，分七层年提出的一个网络互连模型，分七层功用：提供一个标准的规范，对应各层功能来制定协议功用：提供一个标准的规范，对应各层功能来制定协议整理ppt8大纲SAE J1939概述概述物理层（物理层（SAE J1939-11）数据链路层数据链路层(SAE J1939-21)网络层网络层(SAE J1939-31)应用层（应用层（S

7、AE J1939-71）故障诊断（故障诊断（SAE J1939-73)网络管理层网络管理层(SAE J1939-81)应用实例应用实例整理ppt93.2 物理层（物理层（Physical Layer）物理层主要定义电气接口和物理介质，实现网络中电控单元物理层主要定义电气接口和物理介质，实现网络中电控单元（ECU）之间的电连接）之间的电连接机械特性机械特性指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等和排列、固定和锁定装置等等电气特性电气特性指明在接口电缆的各条线上出现的电压范围指明在接口电缆的各条线上出现的电压范围功能特性功能特性指明

8、某条线上出现的某一电平的电压表示何种指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义意义实现方式：由半导体厂家以及其他元器件生产厂家提供器件实现方式：由半导体厂家以及其他元器件生产厂家提供器件来实现。来实现。整理ppt10物理层基本要求物理层基本要求以以J1939/11为例为例物理介质为特征阻抗物理介质为特征阻抗120的屏蔽双绞线的屏蔽双绞线传输速率为传输速率为250 kbit/s差动电压方式传输信号差动电压方式传输信号终端电阻为终端电阻为120最大传输线长度为最大传输线长度为40M考虑到总线上的电气负担，同一网络内最多考虑到总线上的电气负担，同一网络内最多ECU数目为数目为30个个速率速率kbp

9、s距离距离 m100040500130250270125530100620501300203300106700510000CAN总线上两个节点间的最大距离总线上两个节点间的最大距离整理ppt11物理层的几个概念物理层的几个概念高电平传输线：高电平传输线：CAN_H（黄）（黄）低电平传输线：低电平传输线： CAN_L（绿）（绿）屏蔽线：屏蔽线： CAN_SHLD差动电压：差动电压：VdiffVdiff = = VCAN _ H VCAN _ L总线电平：隐性总线电平：隐性(1)和显性和显性(0)VCAN _HVCAN_LVdiff整理ppt12物理层的几个概念物理层的几个概念内部电阻内部电阻内部

10、电容内部电容差动内部电阻差动内部电阻差动内部电容差动内部电容整理ppt13物理层的几个概念物理层的几个概念位时间位时间tB：一比特的持续时间，本标准对应于：一比特的持续时间，本标准对应于 250kbit/s位时间是位时间是 4s标准位时间标准位时间同步段传播段相位缓冲段1相位缓冲段2采样点采样点同步段：同步总线上的不同同步段：同步总线上的不同 ECU传播段：补偿网络中由于总线传播时间和传播段：补偿网络中由于总线传播时间和 ECU 内部延迟内部延迟时间造成的物理延迟时间时间造成的物理延迟时间相位缓冲段：补偿边沿的相位误差相位缓冲段：补偿边沿的相位误差采样点：指读取并解释总线上各位值的一个时间点采

11、样点：指读取并解释总线上各位值的一个时间点整理ppt14物理层电气特性物理层电气特性与总线断开的与总线断开的 ECU 的交流参数的交流参数参数位时间内部延迟时间内部电容值差动内部电容值可用时间信号上升下降时间符号tBtECUCinCofftavailtr tf最小值3.9980.0002.5200额定值4.0005025最大值4.0020.910050500单位sspFsns条件250kbits250kbit/s ， CAN _ H和 CAN_L相对于地40米的总线长度40 米的总线长度从信号的 10到90处测得从总线上断开的从总线上断开的 ECU 的的 VCAN_H 和和 VCAN_L 的限

12、制的限制参数最大电压最大电压符号VCAN_HVCAN_LVCAN_HVCAN_L最小值-3.0-3.0-3.0-3.0额定值最大值16.016.032.032.0单位VVVV条件额定电池电压12V额定电池电压24V整理ppt15物理层电气特性物理层电气特性从总线上断开的从总线上断开的 ECU 的隐性状态的直流参数的隐性状态的直流参数隐性状态隐性状态参数总线电压输出特性差动电压输出特性差动内部电阻内部电阻差动电压输入范围符号VCAN_HVCAN_LVdiffRdiffRinVdiff最小值2.02.0-1200105-1.0额定值2.52.5最大值3.03.050100150.5单位VVmVkk

13、V条件无负载无负载无负载无负载从总线上断开的从总线上断开的 ECU 的显性状态的直流参数的显性状态的直流参数显性状态显性状态参数总线电压输出特性差动电压输出特性差动电压输入范围符号VCAN_HVCAN_LVdiffVdiff最小值3.00.01.51.0额定值3.51.52.0最大值5.02.03.05.0单位VVVV条件整理ppt16物理层电气特性物理层电气特性所有所有ECU连接在总线上时表示隐性状态的总线电压参数连接在总线上时表示隐性状态的总线电压参数-隐形状态隐形状态参数总线电压总线差动电压符号VCAN_LVdiff最小值0.1-400额定值2.50最大值4.512单位VmV条件所有所有

14、ECU连接在总线上时表示显性状态的总线电压参数连接在总线上时表示显性状态的总线电压参数-显性状态显性状态参数总线电压总线差动电压符号VCAN_HVCAN_LVdiff最小值2.01.2额定值3.51.52.0最大值7.03.05.0单位VVVV条件整理ppt17物理层电气特性物理层电气特性电气特性主要为电气特性主要为IC生产商生产生产商生产CAN收发器等器件提供技收发器等器件提供技术要求，并提供了检验方法。术要求，并提供了检验方法。从从SAE J1939应用的角度讲，不必过于关心物理层的这应用的角度讲，不必过于关心物理层的这些电气规范，只要选择了合适的些电气规范，只要选择了合适的CAN收发器等

15、硬件部收发器等硬件部件，以上规范就可以得到满足。件，以上规范就可以得到满足。整理ppt18屏蔽双绞线电缆的技术要求屏蔽双绞线电缆的技术要求参数阻抗单位电阻单位线延迟单位电容符号ZrbrpCbCs最小值108000额定值120255.04070最大值1325075110单位m/mns/mpF/mpF/m条件在 20时测得 (1)67两导线间导线对屏蔽电缆尺寸0.5 mm2 的导线ac0.508mm2绝缘直径电缆直径0.8mm2 的导线绝缘线直径dcidcacdci2.236.00.7602.53.058.53.5mm整理ppt19终端电阻与连线拓扑终端电阻与连线拓扑终端电阻（终端电阻（11013

16、0，一般选，一般选120）减小电信号反射）减小电信号反射型ECU型ECU(必须作标记！必须作标记！)整理ppt020接线网络布局及参数接线网络布局及参数参数总线长度电缆短线长度节点距离符号LSd最小值000.1额定值最大值40140单位mmm条件不包括电缆短截线从 RL 起的最小距离d0mRL 不位于 ECU 之内整理ppt21屏蔽线接地规范屏蔽线接地规范基本要求：屏蔽线不能断线，且只能在一点接地基本要求：屏蔽线不能断线，且只能在一点接地接地点推荐的选择次序：接地点推荐的选择次序：（1）连接到最小的电子噪声点处；）连接到最小的电子噪声点处；（2）使用阻抗尽可能低的连接；）使用阻抗尽可能低的连接

17、；（3）采用与网络中心最近的连接点接地。）采用与网络中心最近的连接点接地。总线上的每个节点也都应提供一个供选择的接地屏蔽点。总线上的每个节点也都应提供一个供选择的接地屏蔽点。CAN_SHLD 导线的连接器应通过串联的电阻和电容达导线的连接器应通过串联的电阻和电容达到最佳的接地效果。推荐值为到最佳的接地效果。推荐值为R1及及C0.68F。整理ppt22连接器规范连接器规范对于屏蔽双绞线的连接需要专用的连接器，保证屏蔽不断线；对于屏蔽双绞线的连接需要专用的连接器，保证屏蔽不断线；分为分为A类和类和B类两类连接器，可组合成多种接头。类两类连接器，可组合成多种接头。整理ppt23“短截线连接器短截线连

18、接器”（针状连接器）的尺寸（针状连接器）的尺寸（A类）类）注：塑料额定温度为注：塑料额定温度为-55到到+125，针头是镀金铜的，针头是镀金铜的整理ppt24“直通连接器”（孔状连接器）尺寸（B类）注：塑料额定温度为-55到+125，针头是镀金铜的整理pptf25连接器电气参数连接器电气参数参数符号最小值额定值最大值单位条件电压VCAN_HVCAN_L1632VV电流峰值电流特性阻抗IIpZC01002512080500140mAmA传输频率25MHz接触电阻RT10m整理ppt26小结小结1. SAE J1939协议对物理层的基本要求协议对物理层的基本要求2. 终端电阻要求与连线拓扑终端电阻

19、要求与连线拓扑3. 接线网络布局与参数接线网络布局与参数4. 屏蔽线接地要求屏蔽线接地要求5. 传输电缆技术要求传输电缆技术要求6. 连接器技术规范与类型连接器技术规范与类型整理ppt27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)应用实例整理ppt283.3 数据链路层（数据链路层（Data Link Layer）数据链路层：为物理连接之间提供可靠的数据传输。数据链路层：为物理连接之间提供可靠的数据

20、传输。包括发送包括发送CAN 数据帧所必需的同步、顺序控制、数据帧所必需的同步、顺序控制、出错控制和流控制。出错控制和流控制。实现方式：主要通过实现方式：主要通过IC厂家提供的厂家提供的CAN控制器来实现。控制器来实现。整理ppt29几个基本概念几个基本概念帧（帧（Frame）: 组成一个完整信息的一系列有序的数据位。组成一个完整信息的一系列有序的数据位。帧又被划分成几个域，每个域包括了预定义类型的数据。帧又被划分成几个域，每个域包括了预定义类型的数据。CAN 数据帧数据帧 （CAN Data Frame）:组成组成CAN 协议帧所协议帧所必需的有序位域，以帧起始（必需的有序位域，以帧起始（S

21、OF）开始以帧结束（）开始以帧结束（EOF）结尾。结尾。标准帧（标准帧（Standard Frame ）:CAN2.0A规范中定义的使用规范中定义的使用11 位标识符的位标识符的CAN 数据帧。数据帧。扩展帧（扩展帧（Extended Frame）:CAN2.0 B规范中定义的使规范中定义的使用用29 位标志符的位标志符的CAN 数据帧。数据帧。整理ppt30几个基本概念几个基本概念报文（报文（ Message）:指一个或多个具有相同参数组编号的指一个或多个具有相同参数组编号的CAN 数据帧。数据帧。包包 （Packet）:一个单一的一个单一的CAN 数据帧就是一个包。当数据帧就是一个包。当一

22、条报文包含参数组的数据长度小于等于个字节时，这一条报文包含参数组的数据长度小于等于个字节时，这样的报文也称为包。样的报文也称为包。多包报文（多包报文（ Multipacket Messages）:当具有相同参数组当具有相同参数组编号的所有数据需要使用多个编号的所有数据需要使用多个CAN 数据帧来传输时使用的数据帧来传输时使用的一种一种J1939报文。每个报文。每个CAN 数据帧拥有相同的标识符，但数据帧拥有相同的标识符，但在每个包中数据不同。在每个包中数据不同。整理ppt313.3.1 CAN标准帧与扩展帧格式标准帧与扩展帧格式CAN数据帧组成数据帧组成: 帧起始（帧起始（SOF） 、仲裁域、

23、控制域、数据域、循环冗、仲裁域、控制域、数据域、循环冗余校验域（余校验域（CRC） 、 应答域（应答域（ACK） 、帧结束（、帧结束（EOF）。）。整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt323.3.2 协议数据单元（协议数据单元（PDU）协议数据单元由七部分组成，分别是优先级，保留位，数据协议数据单元由七部分组成，分别是优先级，保留位，数据页，页，PDU 格式，格式，PDU特定域（可作为目标地址、组扩展或特定域（可作为目标地址、组扩展或专用），源地址和数据域。专用），源地址和数据域。PDU 被封装在一个或多个被封装在一个或多个CAN数据帧中，通过物理介质传送到其他网络设备。每个数据帧中，通过

24、物理介质传送到其他网络设备。每个CAN数据帧只能有一个数据帧只能有一个PDU。PDUPGN域位优先权P3扩展数据页EDP1数据页DP1PDU格式PF8PDU特定域PS8源地址SA8数据域DATA8字节（64）29位标识符整理ppt33协议数据单元（协议数据单元（PDU）优先级（优先级（P）这三位仅在总线传输中用来优化报文延迟，接受者这三位仅在总线传输中用来优化报文延迟，接受者对其忽略。报文优先级可从最高对其忽略。报文优先级可从最高0（0002）设置到最低）设置到最低7（1112）。所有控制报文的缺省优先级是）。所有控制报文的缺省优先级是3（0112）。）。其他所有报文、专用、请求和其他所有报文

25、、专用、请求和ACK 报文的缺省优先级是报文的缺省优先级是6（1102）。当定义新的参数组编号，或总线上通信量）。当定义新的参数组编号，或总线上通信量变化时，优先级可以升高或降低。当报文被添加到应用变化时，优先级可以升高或降低。当报文被添加到应用层，将给出一个推荐的优先级。层，将给出一个推荐的优先级。OEM 可以对网络做相可以对网络做相应调整，优先级域应当是可重编程的。应调整，优先级域应当是可重编程的。整理ppt34协议数据单元（协议数据单元（PDU）保留位（保留位（R）=扩展数据页位（扩展数据页位（EDP)数据页位（数据页位（DP)扩展数据页位扩展数据页位（EDP）0011数据页位数据页位（

26、DP）0101功能描述功能描述SAE J1939 第第0页页PGNSAE J1939 第第1页页PGNSAE J1939 保留保留定义为定义为ISO 15765-3的报文的报文整理ppt35协议数据单元（协议数据单元（PDU）PDU 格式（格式（PF） PF 域，位。确定域，位。确定PDU 的格式，也是组成的格式，也是组成PGN的域的域之一。协议规定：之一。协议规定：PF240为为PDU1格式；格式；PF=240255为为PDU2格式。格式。PDU 特定域（特定域（PS）PS 域，位。它的定义取决于域，位。它的定义取决于PDU 格式，根据格式，根据PDU格式它可能是目标地址或者组扩展。格式它可

27、能是目标地址或者组扩展。 PDU1 格式下格式下PS 域域是目标地址；是目标地址； PDU2 格式下格式下PS 域为组扩展（域为组扩展（GE）值。）值。整理ppt36协议数据单元（协议数据单元（PDU）目标地址（目标地址（DA）这个域定义了报文发送到的特定目标的地址。注意，这个域定义了报文发送到的特定目标的地址。注意，对于任何设备，如果其地址与接收到的报文的目标地址对于任何设备，如果其地址与接收到的报文的目标地址不不同应忽略此报文。所有设备作为报文的响应者应对全局同应忽略此报文。所有设备作为报文的响应者应对全局目目标地址（标地址（255）作出监听和响应。）作出监听和响应。组扩展（组扩展（GE）

28、组扩展与组扩展与PDU 格式域的低四位（注意：当格式域的低四位（注意：当PDU 格式格式域最高四位被置域最高四位被置1，说明，说明PS 域是组扩展）规定了每个数域是组扩展）规定了每个数据页据页4096 个参数组。个参数组。整理ppt整理ppt373.3.3 协议数据单元格式协议数据单元格式 PDU1格式下的格式下的PGNs整理ppt38PDU2格式下的格式下的PGNs整理pptPGNs分配模板分配模板ABCDABCD39整理ppt40PDU总结总结（1）PDU1和和PDU2格式下格式下PGN的总数为：的总数为：（ 240+（16*256）*2 = 8672（2）PDU1格式主要分配给必须指明目

29、标地址的格式主要分配给必须指明目标地址的PGNs，数，数量有限；量有限；PDU2格式下的格式下的PGNs不能用于必须指明目标地址的不能用于必须指明目标地址的情况。大部分情况。大部分PGNs都定义在都定义在PDU2段。段。（3）为了保证实时性，报文更新速率小于）为了保证实时性，报文更新速率小于100ms时不允许时不允许多包发送。多包发送。（4）PDU1和和PDU2格式下均支持单包报文和多包报文。无格式下均支持单包报文和多包报文。无论是论是PDU1还是还是PDU2格式，其前半段格式，其前半段PGNs标识的报文更新标识的报文更新速率小于速率小于100ms，不允许多包发送；后前半段，不允许多包发送；后

30、前半段PGNs标识的报标识的报文更新速率大于文更新速率大于100ms，允许多包发送。，允许多包发送。整理ppt41 3.3.4 报文类型报文类型目前共支持五种类型的报文，分别为：命令、请求、目前共支持五种类型的报文，分别为：命令、请求、广播广播/响应、确认和组功能。报文的具体类型可由其分配响应、确认和组功能。报文的具体类型可由其分配的参数组编号识别。的参数组编号识别。（1）命令报文）命令报文命令类型的报文是指那些从某个源地址向特定目标命令类型的报文是指那些从某个源地址向特定目标地址或全局目标地址发送命令的参数组。目标地址接收地址或全局目标地址发送命令的参数组。目标地址接收到命令类型的报文后，应

31、根据接收到的报文采取具体的到命令类型的报文后，应根据接收到的报文采取具体的动作。动作。PDU1 格式（格式（PS 为目标地址）和为目标地址）和PDU2 格式（格式（PS为组扩展）都能用作命令。为组扩展）都能用作命令。整理ppt42报文类型报文类型（2）请求报文）请求报文请求类型的报文提供了从全局范围或从特请求类型的报文提供了从全局范围或从特定目标地址请求信息的能力。定目标地址请求信息的能力。最典型的一个请求类型的报文是最典型的一个请求类型的报文是“请求请求PGN”报文。报文。整理ppt643报文类型报文类型“请求请求PGN”报文的定义：报文的定义：参数组名称：参数组名称：定义：定义：传输速率：

32、传输速率：数据长度：数据长度：数据页：数据页：PDU 格式：格式：PDU特定域：特定域：缺省优先级：缺省优先级：参数组编号：参数组编号：参数定义参数定义字节：字节：1,2,3请求请求PGN用于从一个或多个网络设备请求参数组用于从一个或多个网络设备请求参数组用户自定义，推荐每秒请求不多于用户自定义，推荐每秒请求不多于2 或或3 次次3 字节字节0234目标地址（全局或特定）目标地址（全局或特定）59904（00EA0016）被请求的参数组编号被请求的参数组编号对于特定目标地址的请求，目标地址必须做出响应。如果目对于特定目标地址的请求，目标地址必须做出响应。如果目标地址不支持请求的标地址不支持请求

33、的PGN，也必须发出一个，也必须发出一个NACK 的响应以表的响应以表明它不支持该明它不支持该PGN。有些。有些PGN 是多包的，因此一个单帧请求的是多包的，因此一个单帧请求的响应可能有多个响应可能有多个CAN 数据帧。如果是全局请求，当一个节点不数据帧。如果是全局请求，当一个节点不支持某个支持某个PGN 时，不能发出时，不能发出NACK 响应。响应。整理ppt44报文类型报文类型（3）广播）广播/响应报文响应报文此报文类型可能是某设备主动提供的报文广播，也此报文类型可能是某设备主动提供的报文广播，也可能是命令或请求的响应。可能是命令或请求的响应。这是最常见的一类报文。总线上的数据交换大多采这

34、是最常见的一类报文。总线上的数据交换大多采用这类报文。如一个用这类报文。如一个ECU以一定的周期广播某个参数；以一定的周期广播某个参数；或者一个或者一个ECU接受其它接受其它ECU的的PGN请求而发送参数。请求而发送参数。整理ppt45报文类型报文类型（4）确认报文）确认报文确认报文确认报文 有两种形式：有两种形式：第一种是第一种是CAN 协议规定的，它由一个协议规定的，它由一个“帧内帧内”确认确认ACK 组成组成,用来确认一个消息已被至少一个节点接收到。用来确认一个消息已被至少一个节点接收到。 第二种形式的确认报文由应用层规定，是对于特定命第二种形式的确认报文由应用层规定，是对于特定命令、请

35、求的令、请求的 “ACK”或或“NACK”等的响应。等的响应。最典型的一个确认类型的报文是最典型的一个确认类型的报文是“Acknowledgment”报文。报文。整理ppt46报文类型报文类型Acknowledgment报文的定义报文的定义:参数组名称：参数组名称：定义：定义：传输速率：传输速率：数据长度：数据长度：数据页：数据页：PDU 格式：格式：PDU特定域：特定域：缺省优先级：缺省优先级：参数组编号：参数组编号：参数定义参数定义字节：字节： 1 2 3-5 6-8确认报文确认报文用来提供发送方和接收方之间的握手机制用来提供发送方和接收方之间的握手机制收到需要此类型的确认的收到需要此类型

36、的确认的PGN 时时8 字节字节0232目标地址目标地址 = 全局（全局（255）659392（00E80016）控制字节控制字节组功能值（若适用）组功能值（若适用）保留给保留给SAE分配，置各字节为分配，置各字节为“FF16”被请求报文的参数组编号被请求报文的参数组编号整理ppt47报文类型报文类型Acknowledgment报文的定义报文的定义:控制字节：控制字节： 0 至至2 见以下定义见以下定义3 至至255 保留给保留给SAE分配分配肯定确认：肯定确认： 控制字节控制字节 = 0 （ACK）否定确认：否定确认： 控制字节控制字节 = 1 （NACK）拒绝访问：拒绝访问： 控制字节控制

37、字节 = 2整理ppt48报文类型报文类型（5）群功能报文）群功能报文这种类型报文用于特殊功能组（如专用功能、网这种类型报文用于特殊功能组（如专用功能、网络络管理功能、多包传输功能等）。管理功能、多包传输功能等）。整理ppt整理ppt整理ppt报文类型报文类型连接管理报文的定义连接管理报文的定义参数组名称：参数组名称： 传输协议传输协议连接管理（连接管理（TP.CM）定义：定义： 用于用于9 字节及以上的数据的参数组的传输。字节及以上的数据的参数组的传输。传输速度：传输速度： 由传送的参数组编号决定由传送的参数组编号决定数据长度：数据长度： 8个字节个字节数据页（数据页（DP）：）：0PDU

38、格式：格式： 236PDU特定域特定域： 目标地址目标地址默认优先级：默认优先级： 7参数组编号：参数组编号： 60416（00EC0016）参数定义参数定义说明：第一字节为控制字，但其它字节的定义依赖于第一说明：第一字节为控制字，但其它字节的定义依赖于第一字节的控制字的值。字节的控制字的值。整理ppt50报文类型报文类型连接管理报文的定义连接管理报文的定义连接模式下的请求发送（连接模式下的请求发送（TP.CM_RTS）：指定目标地址）：指定目标地址字节：字节： 1 控制字节控制字节=16，指定目标地址的请求发送（，指定目标地址的请求发送（RTS）2,3 整个报文大小的字节数整个报文大小的字节

39、数4 全部数据包数全部数据包数5 保留给保留给SAE 设定使用，该字节应设为设定使用，该字节应设为FF166-8 打包报文的参数组编号打包报文的参数组编号连接模式下的准许发送（连接模式下的准许发送（TP.CM_CTS）：指定目标地址）：指定目标地址字节：字节： 1 控制字节控制字节=17，指定目标地址的准许发送（，指定目标地址的准许发送（CTS）2 可发送的数据包数可发送的数据包数3 下一个要发送的数据包编号下一个要发送的数据包编号4,5 保留给保留给SAE 设定使用，该字节应设为设定使用，该字节应设为FF166-8 打包报文的参数组编号打包报文的参数组编号整理ppt51报文类型报文类型连接管

40、理报文的定义连接管理报文的定义报文结束应答（报文结束应答（TP.CM_EndofMsgAck）：指定目标地址）：指定目标地址字节：字节： 1 控制字节控制字节=19，报文结束应答，报文结束应答2,3 整个报文大小的字节数整个报文大小的字节数4 全部数据包的数全部数据包的数5 保留给保留给CATARC 设定使用，该字节应设为设定使用，该字节应设为FF166-8 打包报文的参数组编号打包报文的参数组编号放弃连接（放弃连接（TP.CM_Abort）：指定目标地址）：指定目标地址字节：字节： 1 控制字节控制字节=255，放弃连接，放弃连接2-5 保留给保留给CATARC 设定使用，该字节应设为设定使

41、用，该字节应设为FF166-8 打包报文的参数组编号打包报文的参数组编号广播公告报文（广播公告报文（TP.CM_BAM）：全局目标地址）：全局目标地址字节：字节： 1 控制字节控制字节=32，广播公告报文（，广播公告报文（BAM）2,3 整个报文大小的字节数整个报文大小的字节数4 全部数据包的数全部数据包的数5 保留给保留给CATARC 设定使用，该字节应设为设定使用，该字节应设为FF166-8 打包报文的参数组编号打包报文的参数组编号整理ppt52 3.3.5 多帧传输机制多帧传输机制采用多包报文，在连接管理报文的协调下进行多帧采用多包报文，在连接管理报文的协调下进行多帧传输。传输。长度大于

42、长度大于8 字节的报文无法用单个字节的报文无法用单个CAN 数据帧来数据帧来装载。因此，它们必须被拆分为若干个小的数据包，装载。因此，它们必须被拆分为若干个小的数据包，然后使用单个的数据帧对其逐一传送。而接收方必须然后使用单个的数据帧对其逐一传送。而接收方必须能够接收这些单个的数据帧，然后解析各个数据包并能够接收这些单个的数据帧，然后解析各个数据包并重组成原始的信息。重组成原始的信息。CAN 数据帧包含一个数据帧包含一个8 字节的数据域。由于组成字节的数据域。由于组成长信息的单个数据包必须能被识别出来以便正确重长信息的单个数据包必须能被识别出来以便正确重组，因此把数据域的首字节定义为数据包的序

43、列编号。组，因此把数据域的首字节定义为数据包的序列编号。每个数据包都会被分配到一个从每个数据包都会被分配到一个从1 到到255 的序列编号。的序列编号。由此可知，多帧传输最大的数据长度是（由此可知，多帧传输最大的数据长度是（255 包包7字字节节/包包=）1785 个字节。个字节。整理ppt53多帧传输机制多帧传输机制序列编号是在数据拆装时分配给每个数据包，然后通过序列编号是在数据拆装时分配给每个数据包，然后通过网络传送给接收方。接收方接收后，利用这些编号把数据包网络传送给接收方。接收方接收后，利用这些编号把数据包重组成原始信息。重组成原始信息。序列编号从序列编号从1 开始，依次分配给每个数据

44、包，直到整个开始，依次分配给每个数据包，直到整个数据都被拆装和传送完毕。这些数据包从编号为的数据包数据都被拆装和传送完毕。这些数据包从编号为的数据包开始按编号的递增顺序发送。开始按编号的递增顺序发送。第一个数据传送包包含序列编号第一个数据传送包包含序列编号1 和字符串的头和字符串的头7 个字个字节，其后的节，其后的7 个字节跟随序列编号个字节跟随序列编号2 存放在另一个存放在另一个CAN 数数据帧中，再随后的据帧中，再随后的7 个字节与编号个字节与编号3 一起，直到原始信息一起，直到原始信息中所有的字节都被存放到中所有的字节都被存放到CAN 数据帧中并被传送。数据帧中并被传送。整理ppt54多

45、帧传输机制多帧传输机制传送的每个数据包（除了传送队列中的最后一个数据包）传送的每个数据包（除了传送队列中的最后一个数据包）都装载着原始数据中的都装载着原始数据中的7 个字节。而最后一个数据包的数据个字节。而最后一个数据包的数据域的域的8 个字节包含：数据包的序列编号和参数组至少一个字个字节包含：数据包的序列编号和参数组至少一个字节的数据，余下未使用的字节全部设置为节的数据，余下未使用的字节全部设置为“FF16”。多包广播报文的数据包发送间隔时间为多包广播报文的数据包发送间隔时间为50 到到200 毫秒。毫秒。对于发送到某个指定目标地址的多包消息，发送者将保对于发送到某个指定目标地址的多包消息，

46、发送者将保持数据包（在持数据包（在CTS 允许多于一个数据包时）发送间隔的允许多于一个数据包时）发送间隔的最长时间不多于最长时间不多于200毫秒。响应者必须知道这些数据包都毫秒。响应者必须知道这些数据包都具有相同的标识符。具有相同的标识符。数据包被顺序接收。按照序列编号的顺序把多包消息数据包被顺序接收。按照序列编号的顺序把多包消息的数据包重新组合成一多字节字符串。这个字符串被作为的数据包重新组合成一多字节字符串。这个字符串被作为长信息的应答传送给应用程序模块。长信息的应答传送给应用程序模块。整理ppt55多帧传输机制（实例）多帧传输机制（实例）整理ppt56多帧传输机制（实例）多帧传输机制（实

47、例）整理ppt57小结小结1. CAN标准帧和扩展帧格式标准帧和扩展帧格式2. PDU的两种格式及应用场合的两种格式及应用场合3. PGN的组成的组成4. 五种报文类型及作用五种报文类型及作用5. 多帧传输机制多帧传输机制整理ppt58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)应用实例整理ppt593.4 网络层（网络层（Network Layer） 网络层描述网络层描述:定义了网段之间的连接协议，

48、当同定义了网段之间的连接协议，当同时存在不同传输速度或使用不同传输介质的多个网段时存在不同传输速度或使用不同传输介质的多个网段时，必须有至少一个网络互连电控单元提供从一个网时，必须有至少一个网络互连电控单元提供从一个网段到另一个网段的报文传递功能。段到另一个网段的报文传递功能。网络层功能网络层功能:报文转发报文转发报文过滤报文过滤波特率转换波特率转换地址翻译地址翻译协议转换协议转换整理ppt60网络互联电控单元（网络互联电控单元（NIECU）中继器（中继器（Repeater）可以增强数据信号，使数据传输更）可以增强数据信号，使数据传输更远的距离。网段间可以是不同的传播媒介。远的距离。网段间可以

49、是不同的传播媒介。网桥（网桥（Bridge）数据的转发和过滤。它可以把网络拆解）数据的转发和过滤。它可以把网络拆解成网络分支、分割网络数据流，隔离分支中发生的故障，成网络分支、分割网络数据流，隔离分支中发生的故障，这样就可以减少每个网络分支的数据信息流量而使每个网这样就可以减少每个网络分支的数据信息流量而使每个网络更有效，提高整个网络效率。网段间可以是不同的数据络更有效，提高整个网络效率。网段间可以是不同的数据传输率和媒介。传输率和媒介。路由器（路由器（Router）路由器不仅有网桥的全部功能，还可）路由器不仅有网桥的全部功能，还可使它连接的不同网段具有独立的地址空间。使它连接的不同网段具有独

50、立的地址空间。网关（网关（Gateway）可以在不同的协议或报文集的网段之）可以在不同的协议或报文集的网段之间传送数据。间传送数据。整理ppt不同层次的不同层次的网络连接设备网络连接设备1、物理层：中继器（、物理层：中继器（Repeater）和集线器（）和集线器（Hub）。用于连接物理）。用于连接物理特性相同的网段，这些网段，只是位置不同而已。特性相同的网段，这些网段，只是位置不同而已。Hub 的端口没有物的端口没有物理和逻辑地址。理和逻辑地址。2、逻辑链路层：网桥（、逻辑链路层：网桥（Bridge）和交换机（）和交换机（Switch）。用于连接同）。用于连接同一逻辑网络中、物理层规范不同的网

51、段，这些网段的拓扑结构和其上一逻辑网络中、物理层规范不同的网段，这些网段的拓扑结构和其上的数据帧格式，都可以不同。的数据帧格式，都可以不同。Bridge和和Switch的端口具有物理地址，的端口具有物理地址，但没有逻辑地址。但没有逻辑地址。3、网络层：路由器（、网络层：路由器（Router）。用于连接不同的逻辑网络。）。用于连接不同的逻辑网络。Router的每一个端口都有唯一的物理地址和逻辑地址。的每一个端口都有唯一的物理地址和逻辑地址。4、应用层：网关（、应用层：网关（Gateway）。用于互连网络上，使用不同协议的）。用于互连网络上，使用不同协议的应用程序之间的数据通信，目前尚无硬件产品。

52、应用程序之间的数据通信，目前尚无硬件产品。 整理ppt中继器中继器(REPEATER)，用来延长网络距离的互连设备。（局域网络用来延长网络距离的互连设备。（局域网络互连长度是有限制，不是无限，例如在互连长度是有限制，不是无限，例如在10M以太网中，任何两个以太网中，任何两个数数据终端设备据终端设备允许的传输通路最多为允许的传输通路最多为5个中继器、个中继器、4个中继器组成）。个中继器组成）。REPEATER可以增强线路上衰减的信号，它两端即可以连接相同的可以增强线路上衰减的信号，它两端即可以连接相同的传输媒体，也可以连接不同的媒体，如一头是同轴电缆另一头是双传输媒体，也可以连接不同的媒体，如一

53、头是同轴电缆另一头是双绞线。绞线。集线器集线器(HUB)实际上就是一个多端口的中继器，它有一个端口与主干实际上就是一个多端口的中继器，它有一个端口与主干网相连，并有多个端口连接一组工作站。它应用于使用星型拓扑结网相连，并有多个端口连接一组工作站。它应用于使用星型拓扑结构的网络中，连接多个计算机或网络设备。集线器又分成：构的网络中，连接多个计算机或网络设备。集线器又分成：1 能动式，能动式，2 被动式，被动式，3 混合式。混合式。1 动能式：对所连接的网络介质上的信号有再动能式：对所连接的网络介质上的信号有再生和放大的作用，可使所连接的介质长度达到最大有效长度，需要生和放大的作用，可使所连接的介

54、质长度达到最大有效长度，需要有电源才能工作，目前多数有电源才能工作，目前多数HUB为此类型。为此类型。2 被动式只充当连接器，被动式只充当连接器，其不需要电源就可以工作，市场上已经不多见。其不需要电源就可以工作，市场上已经不多见。3 混合式：可以连接混合式：可以连接多种类型线缆，如同轴和双绞线。多种类型线缆，如同轴和双绞线。 中继器和集线器中继器和集线器整理ppt网桥和交换机网桥和交换机属于属于OSI和和TCP/IP的第二层，即数据链路层。数的第二层，即数据链路层。数据链路层的作用包括数据链路的建立、维护和拆除、帧包装、据链路层的作用包括数据链路的建立、维护和拆除、帧包装、帧传输、帧同步、帧差

55、错控制以及帧传输、帧同步、帧差错控制以及流量控制流量控制等。等。 网桥网桥(BRIDGE)工作在数据链路层，将两个局域网（工作在数据链路层，将两个局域网（LAN）连起）连起来，根据来，根据MAC地址（物理地址）来转发帧，可以看作一个地址（物理地址）来转发帧，可以看作一个“低低层的路由器层的路由器”（路由器工作在网络层，根据网络地址如（路由器工作在网络层，根据网络地址如IP地址地址进行转发）。它可以有效地联接两个进行转发）。它可以有效地联接两个LAN，使本地通信限制在，使本地通信限制在本网段内，并转发相应的信号至另一网段，网桥通常用于联接本网段内，并转发相应的信号至另一网段，网桥通常用于联接数量

56、不多的、同一类型的网段。数量不多的、同一类型的网段。 网桥和交换机网桥和交换机整理ppt路由器路由器(ROUTER)位于网络层，用于连接多个逻辑上分开的网位于网络层，用于连接多个逻辑上分开的网络，几个使用不同协议和体系结构的网络。当一个子网传输到络，几个使用不同协议和体系结构的网络。当一个子网传输到另外一个子网时，可以用路由器完成。它具有判断网络地址和另外一个子网时，可以用路由器完成。它具有判断网络地址和选择路径的功能，过滤和分隔网络信息流。一方面能够跨越不选择路径的功能，过滤和分隔网络信息流。一方面能够跨越不同的物理网络类型（同的物理网络类型（DDN、FDDI、以太网等等），另一方面在、以太

57、网等等），另一方面在逻辑上将整个互连网络分割成逻辑上独立的网络单位，使网络逻辑上将整个互连网络分割成逻辑上独立的网络单位，使网络具有一定的逻辑结构。具有一定的逻辑结构。网关网关,默认网关是基于物理硬件层面上的默认网关是基于物理硬件层面上的IP属性属性. 一个网域内的一个网域内的通讯需要通过指定的网关通讯需要通过指定的网关IP与外网连接与外网连接,是网域的出入境关卡是网域的出入境关卡.数数据包在通过网关据包在通过网关IP进入硬件处理进入硬件处理,再被确定再被确定/决定送到下一个决定送到下一个IP地地址址. 路由器和网关路由器和网关整理ppt61各各NIECU区别区别传输介质不同波特率不同地址空间

58、不同通信协议不同RepeaterBridgeRouterGateway整理ppt62典型汽车网络连接典型汽车网络连接整理ppt63小结小结1. 网络层的功能网络层的功能2. 网络互联电控单元（网络互联电控单元（NIECU）的种类及功能）的种类及功能3. 典型的网络拓扑结构典型的网络拓扑结构整理ppt64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)应用实例整理ppt653.5 应用层（应用层（Vehic

59、le Application Layer）应用层为应用过程访问应用层为应用过程访问OSI 环境提供了一种方法环境提供了一种方法,包括支包括支持应用的管理功能和通用的机制。它以持应用的管理功能和通用的机制。它以PGN和和SPN（可疑参（可疑参数编号）的方式具体规定了车辆使用的每个参数的数据长度，数编号）的方式具体规定了车辆使用的每个参数的数据长度，数据类型，分辨率和数据范围等。数据类型，分辨率和数据范围等。应用层报文使用应用层报文使用PGN作为一组参数的标号。一组参数称作为一组参数的标号。一组参数称为为“参数组参数组”（PG），），PGN是其唯一的标识号。参数组内有是其唯一的标识号。参数组内有一

60、一个或多个具体的参数，每个具体参数都有一个唯一的标号，个或多个具体的参数，每个具体参数都有一个唯一的标号，称为称为“可疑参数编号可疑参数编号”，即，即SPN。PDUPGN域位优先权P3扩展数据页EDP1数据页DP1PDU格式PF8PDU特定域PS8源地址SA8数据域DATA8字节（64）29位标识符整理ppt66参数组（参数组（PG）与分组原则）与分组原则PG（Parameter Group)参数组：参数组：在一报文中传送参数的集合，包括：参数类型和数据等。与在一报文中传送参数的集合，包括：参数类型和数据等。与源地址无关，可以从任何源地址发送任意的参数组。源地址无关，可以从任何源地址发送任意的