SAEJ1939数据链路层协议

北京九州恒润科技有限公司©1内部资料请勿复制J1939J1939数据链路层协议数据链路层协议恒润科技恒润科技汽车电子事业部汽车电子事业部2北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制缩写zACK——Acknowledgement，应答zNACK——NegativeAcknowledgement，否定性应答zPDU——ProtocolDataUnit，协议数据单元zPF——PDUFormat，PDU格式zPS——PDUSpecific，PDU细节zGE——GropeExtension，组扩展zSA——SourceAddress，源地址zDA——DestinationAddress，目标地址zPGN——ParameterGroupNumber，参数组编号zSPN——SuspectParameterNumber，可疑参数编号zBAM——BroadcastAnnounceMessage，广播公告报文zRTS——Request-to-Send，请求发送zCTS——Clear-to-Send，允许发送zTP——TransportProtocol，传输协议zCM——ConnectionManagement，连接管理zDT——DataTransfer，数据传送3北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制目录1.数据链路层的功能2.报文格式3.报文类型4.传输协议功能5.报文类型和报文接收处理示例4北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制1数据链路层的功能„在物理层之上提供可靠的数据传输功能„SAEJ1939数据链路层协议基于CAN2.0B数据链路层协议„为CAN报文ID赋予节点信息（目标地址、源地址等）、数据含义（PGN）、优先级等，实现应用层报文数据交换。Node1Node25北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制1数据链路层的功能„通过数据链路层的组织，使得发送的CAN数据帧具有必需的同步、顺序控制、错误控制和流控制，保证了数据传输的可靠性6北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制目录1数据链路层的功能2报文格式[1]报文帧格式与PDU[2]参数组与PGN[3]PDU与PGN[4]PDU的7个场[5]PGN分配准则[6]参数组设计3报文类型4传输协议功能5报文类型和报文接收处理示例7北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制2报文格式——[1]报文帧格式与PDU„报文帧格式zJ1939遵从CAN2.0B要求，使用扩展帧格式(29位ID)定义了一个完整的标准化通讯策略zJ1939规定每个节点使用一个源地址，并且将节点的源地址映射到CAN标识符中，以避免多个节点使用同一个CAN标识符8北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制2报文格式——[1]报文帧格式与PDU„协议数据单元（PDU：ProtocolDataUnit）z定义了一个框架，用来组织数据帧中与J1939协议相关的关键信息：PDU=ID+数据场P－优先级R－保留位DP－数据页PF－PDU格式PS－PDU细节SA－源地址9北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制2报文格式——[2]参数组与PGN„参数组（PG：ParameterGroup）：将某ECU相关的多个参数集合成一个组„参数组编号（PGN：ParameterGroupNumber）(1)表现形式：24位数字(2)用途：标识参数组PGN字节1位3-8位2位10RDPPFPDU1:0x00PDU2:PS(GE)MSByteLSByte字节2字节3R－保留位DP－数据页PF－PDU格式PS－PDU细节10北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制2报文格式——[2]参数组与PGN„参数组（PG：ParameterGroup）：„将某ECU相关的多个参数集合成一个组„参数组编号（PGN：ParameterGroupNumber）„(1)表现形式：24位数字„(2)用途：标识参数组PGN字节1位3-8位2位10RDPPFPDU1:0x00PDU2:PS(GE)MSByteLSByte字节2字节3R－保留位DP－数据页PF－PDU格式PS－PDU细节pgn256-TransmissionControl#1-TC1-ParameterGroupNumber:256(00010016)PositionLengthSPNDescriptionSPN1.12bitsGearShiftInhibitRequest6811.32bitsTorqueDisableRequest6821.52bitsDisengageDrivelineRequest68321byteRequestedPercentClutchSlip68431byteRequestedGear525……………………11北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制2报文格式——[3]PDU与PGNPGN字节1位3-8位2位10RDPPFPDU1:0x00PDU2:PS(GE)字节2字节312北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制2报文格式——[4]PDU的7个场一、优先级（Priority）(1)长度：3位（CAN的仲裁场：29位ID＋RTR）(2)功能：总线传输中用来优化报文延迟(3)缺省优先级：Control－3，Other－613北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制2报文格式——[4]PDU的7个场二、保留位（Reserve）(1)长度：1位(2)功能：保留此位以备今后扩展使用(3)始终置0(4)PGN的一部分14北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制2报文格式——[4]PDU的7个场三、数据页（DataPage）(1)长度：1位(2)功能：PGN的一部分(3)只有当数据页0中的PGN全部被分配完以后，才能够分配页1中的PGN15北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制2报文格式——[4]PDU的7个场四、PDU格式（PF）(1)长度：8位(2)功能：PGN的一部分(3)PDU1格式：报文向特定目标地址发送，此时PGN的最低字节为0，PS不表示PGN的有效数值，表示目标地址。(4)PDU2格式：报文作为全局报文发送，PS域表示PGN的有效数值PF数值范围PS含义PDU10－239目标地址PDU2240－255组扩展16北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制2报文格式——[4]PDU的7个场五、PDU细节（PDUSpecific）(1)长度：8位(2)功能：目标地址/PGN的一部分(3)PDU1格式：表示目标地址(4)PDU2格式：表示组扩展，用于全局广播PF数值范围PS含义PDU10－239目标地址PDU2240－255组扩展17北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制2报文格式——[4]PDU的7个场六、源地址（SourceAddress）(1)长度：8位(2)功能：标识设备(3)网络中一个特定源地址只能匹配一个设备18北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制2报文格式——[4]PDU的7个场六、源地址（SourceAddress）(4)地址分配准则‹可分配地址数目≤256‹不可任意定义新的地址，在一些重要的功能单元内（例如发动机、传动系）可以定义新的地址。‹某些设备ECU支持动态地址分配（网络管理）19北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制2报文格式——[5]PGN分配准则„PGN分配准则zSAEJ1939网络的大量参数组已经分配z用户不需要做大量的参数组分配工作20北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制2报文格式——[5]PGN分配准则„PGN分配准则根据三种通讯方式，合理使用和分配PGN(1)PDU1格式通讯：与特定目标通讯(2)PDU2格式通讯：全局广播式通讯(3)专用通讯（组功能）：两种专用PGN制定的参数组PGN字节1位3-8位2位10RDPPFPDU1:0x00PDU2:PS(GE)字节2字节3R－保留DP－数据页PF－PDU格式PS－PDU细节21北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制2报文格式——[6]参数组设计„参数组编号数目：8672＝(240+16*256)*2„通讯方式z特定目标地址（PDU1）:PGN=0x00EF00(61184)z广播（PDU2）：PGN=0x00F000(61440)„尽可能提高数据场的利用率z单帧参数组尽可能使用8字节长度z长度8字节的参数组需要使用传输协议PGN字节1位3-8位2位10RDPPFPDU1:0x00PDU2:PS(GE)MSByteLSByte字节2字节322北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制2报文格式——[6]参数组设计„参数组示例：PDU1格式23北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制2报文格式——[6]参数组设计„参数组示例：PDU2格式24北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制2报文格式——[6]参数组设计„参数组编号模板25北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制2报文格式——[6]参数组设计„报文实例z10ms报文‹PGN0(PF=0)Torque/SpeedControl#1-TSC1‹PGN61442(PF=240,PS=2)ElectronicTransmissionController#1-ETC1z50ms报文（11个报文）‹PGN256(PF=1)TransmissionControl#1-TC1‹PGN61443(PF=240,PS=3)ElectronicEngineController#2-EEC2‹PGN61447(F=240,PS=7)ForwardLaneImageurgentmsg-FLI1‹PGN61448(F=240,PS=8)HydraulicPressureGovernorInfo-HPG‹PGN65132(F=254,PS=108)Tachograph-TCO126北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制目录1数据链路层的功能2报文格式3报文类型[1]命令[2]请求[3]应答[4]广播/响应[5]组功能4传输协议功能5报文类型和报文接收处理示例27北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制3报文类型——[1]命令（Command）„功能：从某个源地址传送命令到特定目标地或全局目标地的参数组，目标地接收到命令类型的报文后应该执行特定的动作„范围：所有具有命令功能的参数组都是命令„实例：“变速器控制”、“扭矩/速度控制”„节点接收到命令后的回应方式：z响应（Response）z应答（Acknowledge）28北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制3报文类型——[1]命令„命令报文示例——变速器控制29北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制3报文类型——[1]命令（Command）„命令报文示例——扭矩/速度控制30北京恒润科技有限公司©内部资料请勿复制3报文类型——[1]命令（Command）„Pgn0在CANID中的映射示