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1、网络控制技术及应用网络控制技术及应用 第第5章章控制器局域网控制器局域网CAN（Controller Area Network）CAN发展史发展史 1986年，年，Bosch公司公司 CAN国际标准国际标准 1992年，年，ISO 11898CAN2.0规范规范 CAN2.0A、CAN2.0BCAN概念辨析概念辨析 CAN1.2与与CAN2.0 CAN2.0A与与CAN2.0B标准帧与扩展帧标准帧与扩展帧BasicCAN与与PeliCANCAN-HCAN-H CAN-LCAN-L 典型典型CANCAN节点结构节点结构CANCAN收发器收发器收发器收发器 高速光电高速光电高速光电高速光电耦合器耦
2、合器耦合器耦合器 CANCAN控制器控制器控制器控制器 微处微处微处微处理器理器理器理器 传感器传感器传感器传感器/执行器执行器执行器执行器 外围外围外围外围设备设备设备设备 第第5章章 SAE J1939车辆控制网络技术车辆控制网络技术SAE J1939SAE J1939的产生背景的产生背景 SAE J1939SAE J1939的分层结构及文档架构的分层结构及文档架构 SAE J1939SAE J1939物理层物理层 SAE J1939SAE J1939数据链路层数据链路层SAE J1939SAE J1939网络层网络层SAE J1939SAE J1939应用层应用层案例分析案例分析5.1
3、SAE J1939的产生背景的产生背景CAN应用层协议的自定义性应用层协议的自定义性 典型的典型的CAN高层协议高层协议 CANopen：适合于所有机械的嵌入式网络，针对行业适合于所有机械的嵌入式网络，针对行业应用，实现比较简洁，在欧洲应用较为广泛。应用，实现比较简洁，在欧洲应用较为广泛。DeviceNet：适合于工厂自动化控制，作为最低层的适合于工厂自动化控制，作为最低层的现场总线，在美国应用较为广泛。现场总线，在美国应用较为广泛。SAE J1939：美国汽车工程师协会美国汽车工程师协会卡车和公共汽卡车和公共汽车电气电子委员会下的控制和通信网络分委员会制定的车电气电子委员会下的控制和通信网络
4、分委员会制定的CAN高层协议。高层协议。5.2 SAE J1939的分层结构及文档架构的分层结构及文档架构文件编号文件编号层次层次当前状况当前状况J1939通用标准J1939/01卡车和公共汽车控制和通讯网络J1939/02（草稿）农业设备控制和通讯网络J1939/1X物理层文件J1939/11 物理层，250kbps，屏蔽双绞线J1939/12（草稿）物理层，250kbps，绞绕4芯电线J1939/13（草稿），物理层，诊断连接器J1939/15 简化的物理层，250kbps，非屏蔽双绞线J1939/2X数据链路层文件J1939/21 数据链路层J1939/3X网络层文件J1939/31 网
5、络层J1939/4X传输层文件无J1939/5X会话层文件无J1939/6X表示层文件无J1939/7X应用层文件J1939/71 车辆应用层J1939/72（草稿）虚拟终端应用层J1939/73 应用层诊断J1939/81J1939网络管理协议J1939/82（草稿）兼容性SAE J1939文档架构文档架构 SAE J1939：通用标准（总标准），对各个子标准进行通用标准（总标准），对各个子标准进行了总体概括性的介绍，并在附录中给出了三大类编码表，即：了总体概括性的介绍，并在附录中给出了三大类编码表，即：参数组编号编码表、源地址编码表和故障报告编码表。所有参数组编号编码表、源地址编码表和故障
6、报告编码表。所有的的CAN通信需根据这些附表来定义参数组编号、源地址和故通信需根据这些附表来定义参数组编号、源地址和故障报告编码。障报告编码。SAE J1939/01：载重车、客车控制和通信网络应用文档。载重车、客车控制和通信网络应用文档。SAE J1939/11：物理层文档。定义了通信介质为屏蔽双物理层文档。定义了通信介质为屏蔽双绞线的物理层特征。绞线的物理层特征。SAE J1939/13：物理层文档。定义了诊断接口的物理层物理层文档。定义了诊断接口的物理层特征。特征。SAE J1939/15：物理层文档。定义了通信介质为非屏蔽物理层文档。定义了通信介质为非屏蔽双绞线的物理层特征。双绞线的物
7、理层特征。SAE J1939/21：数据链路层文档。主要定义了帧的数据数据链路层文档。主要定义了帧的数据结构、编码规则，包括通信的优先级、通信格式、通信要求、结构、编码规则，包括通信的优先级、通信格式、通信要求、总线仲裁、错误检测及处理等。总线仲裁、错误检测及处理等。SAE J1939/31：网络层文档。定义网络之间的连接协议。网络层文档。定义网络之间的连接协议。SAE J1939/4x：运输层文档。未定义。运输层文档。未定义。SAE J1939/5x：会话层文档。未定义。会话层文档。未定义。SAE J1939/6x：表示层文档。未定义。表示层文档。未定义。SAE J1939/71：应用层文档
8、。定义了常用物理参数的应用层文档。定义了常用物理参数的格式，规定了数据的长度、分辨率、取值范围和类型等。格式，规定了数据的长度、分辨率、取值范围和类型等。SAE J1939/73：应用层文档。用于诊断应用层。应用层文档。用于诊断应用层。SAE J1939/81：网络管理文档。网络管理文档。5.3 SAE J1939物理层物理层（1）物理介质）物理介质（2）最大连接）最大连接ECU数数（3）差动电压和总线状态）差动电压和总线状态（4）总线终端电阻）总线终端电阻（5）位时间）位时间非屏蔽双绞线：非屏蔽双绞线：CAN_H、CAN_L 屏蔽双绞线：屏蔽双绞线：CAN_H、CAN_L、CAN_SHLD
9、双绞线特性阻抗：双绞线特性阻抗：120 物理介质物理介质物理介质物理介质屏蔽双绞线电缆的物理参数屏蔽双绞线电缆的物理参数 ECU的数目的数目受限于总线线路的负载承受能力受限于总线线路的负载承受能力，在特定网段，在特定网段上上ECU的最大数目设定为的最大数目设定为30 最大连接最大连接ECU数数 V VCAN_HCAN_H:CAN_H相对于节点地的电压相对于节点地的电压 V VCAN_LCAN_L:CAN_L相对于节点地的电压相对于节点地的电压 差动电压：差动电压：VCAN_H和和VCAN_L之间的电压差之间的电压差差动电压与总线状态差动电压与总线状态 差动电压与总线状态差动电压与总线状态 总线
10、物理位示意图总线物理位示意图 隐性（逻辑隐性（逻辑“1”）显性（逻辑显性（逻辑“0”）在特定的位时间里，总线上两个不同节点的显性位和隐性在特定的位时间里，总线上两个不同节点的显性位和隐性位的冲突仲裁结果是显性位。位的冲突仲裁结果是显性位。差动电压与总线状态差动电压与总线状态 差动电压与总线状态差动电压与总线状态 总线终端电阻总线终端电阻 总线终端电阻参数总线终端电阻参数 位时间位时间 250kbps 5.4 SAE J1939数据链路层数据链路层SAE J1939报文报文/帧格式帧格式 5.4 SAE J1939数据链路层数据链路层SAE J1939报文报文/帧格式帧格式 CAN扩展帧和扩展帧
11、和SAE J1939报文报文/帧的仲裁域比较帧的仲裁域比较 其中：其中：P是优先级；是优先级；R是保留位；是保留位；DP是数据页位；是数据页位；PF是是PDU格式；格式；PS是特定是特定PDU；SA是源地址。是源地址。PDU：定义了一个框架，用来组织数据帧中与定义了一个框架，用来组织数据帧中与SAE J1939相关的关键信息。相关的关键信息。由优先级（由优先级（P），保留位（），保留位（R），数据页位（），数据页位（DP），），PDU格式（格式（PF），特定），特定PDU（PS），源地址（），源地址（SA）和数据域共七部分组成，并在实际应用中由应）和数据域共七部分组成，并在实际应用中由应用层提
12、供。用层提供。未定义：未定义：SOF，SRR，IDE，RTR，控制域，控制域，CRC域，域，ACK域和域和EOF域。域。它们它们完全由完全由CAN2.0B规范决定，对数据链路层以上的层是不可见的规范决定，对数据链路层以上的层是不可见的。SAE J1939协议数据单元（协议数据单元（PDU，Protocol Data Unit）SAE J1939协议数据单元（协议数据单元（PDU，Protocol Data Unit）优先级（优先级（P，Priority）用于仲裁报文传输过程中的优先级，优化报文延迟，接收用于仲裁报文传输过程中的优先级，优化报文延迟，接收ECU必须对其做必须对其做全局屏蔽全局屏蔽
13、；优先级可以从最高优先级可以从最高0设置到最低设置到最低7，所有控制报文的缺省，所有控制报文的缺省优先级是优先级是3，其他所有报文的缺省优先级是，其他所有报文的缺省优先级是6。保留位（保留位（R，Reserved）保留此位以备今后系统扩展使用，所有报文应将该位设置保留此位以备今后系统扩展使用，所有报文应将该位设置为为0。SAE J1939协议数据单元（协议数据单元（PDU，Protocol Data Unit）数据页位（数据页位（DP，Data Page）描述信号（参数）的一个辅助页位，描述信号（参数）的一个辅助页位，目前该位为目前该位为0；页页1为将来的应用提供了扩展能力；为将来的应用提供了
14、扩展能力；只有当页只有当页0所能提供的参数定义能力被完全使用后才可以所能提供的参数定义能力被完全使用后才可以使用页使用页1。PDU格式（格式（PF，PDU Format）8位域，位域，PF的值确定了的值确定了PDU的格式；的格式；两种两种PDU格式：格式：PDU1格式（向特定目的地址的传输）和格式（向特定目的地址的传输）和PDU2格式（无特定目的地址的格式（无特定目的地址的CAN数据帧的广播传输）数据帧的广播传输）。特定特定PDU（PS，PDU Specific）8位域，其定义取决于位域，其定义取决于PDU格式；格式；根据根据PDU格式，特定格式，特定PDU可能是目的地址（可能是目的地址（DA
15、，Destination Address）或者组扩展（）或者组扩展（GE，Group Extension）。）。如果如果PF的值小于的值小于240（PDU1格式），则格式），则PS定义为目的地址；如果定义为目的地址；如果PF的值在的值在240到到255之之间（间（PDU2格式），则格式），则PS定义为组扩展，定义为组扩展，SAE J1939中的大多数报文都是中的大多数报文都是用用PDU2格式广播的，组扩展为网络上广播到所有格式广播的，组扩展为网络上广播到所有ECU的报文提供了更的报文提供了更大的识别范围。大的识别范围。SAE J1939协议数据单元（协议数据单元（PDU，Protocol Da
16、ta Unit）PDU格式和特定格式和特定PDU的关系的关系 特定特定PDU（PS，PDU Specific）SAE J1939的绝大多数报文是预期使用的绝大多数报文是预期使用PDU2格式来广播发送的。在格式来广播发送的。在网络中使用网络中使用PDU2格式来传输的数据不能被指定到一个特定的地址。当格式来传输的数据不能被指定到一个特定的地址。当一个报文必须被指定到一个特定的一个报文必须被指定到一个特定的ECU时，它必须被分配一个时，它必须被分配一个PDU1格格式范围的式范围的PGN，这样特定的目的地址才能够被包含在报文的标识符中。，这样特定的目的地址才能够被包含在报文的标识符中。目的地址（目的地
17、址（DA）这个域定义了报文发送的特定目的地址。对于任何设备，如果源地这个域定义了报文发送的特定目的地址。对于任何设备，如果源地址与接收到报文的目的地址不相同，则应忽略此报文。所有设备作为报址与接收到报文的目的地址不相同，则应忽略此报文。所有设备作为报文响应者应对全局目的地址（文响应者应对全局目的地址（255）进行监听和响应。）进行监听和响应。SAE J1939协议数据单元（协议数据单元（PDU，Protocol Data Unit）特定特定PDU（PS，PDU Specific）组扩展（组扩展（GE）组扩展与组扩展与PDU格式域的低四位（因为当格式域的低四位（因为当PDU格式域的最高四位被置格
18、式域的最高四位被置1，即，即PDU格式域的值至少为格式域的值至少为240时，说明特定时，说明特定PDU域是组扩展）规定了域是组扩展）规定了每个数据页每个数据页4096个参数组。这个参数组。这4096个参数组只能使用个参数组只能使用PDU2格式。另外，格式。另外，每个数据页中有每个数据页中有240个参数组只能使用个参数组只能使用PDU1格式。综上，使用这两个数格式。综上，使用这两个数据页一共可以定义据页一共可以定义8672个参数组。个参数组。可用参数组的总数为可用参数组的总数为：其中：其中：是是每每个个数数据据页页中中PDU格格式式域域可可用用值值的的数数目目（即即PDU1 格格式式，PS域域是
19、是目目的地址）；的地址）；：是每个组扩展：是每个组扩展PDU格式值（即格式值（即PDU2格式）；格式）；：是组扩展可能值的数目（即：是组扩展可能值的数目（即PDU2格式）；格式）；：是数据页数（两种：是数据页数（两种PDU格式）。格式）。SAE J1939协议数据单元（协议数据单元（PDU，Protocol Data Unit）源地址（源地址（SA，Source Address）（1 1 1 1）8位域。位域。（2）对于某个特定的网段，每一个地址必须是唯一的。）对于某个特定的网段，每一个地址必须是唯一的。信号（参数）与源地址是独立的，也就是说，任何信号（参数）与源地址是独立的，也就是说，任何E
20、CU可以可以传输任何报文。传输任何报文。（3）源地址可以通过依次排列编号来分配，不需要考）源地址可以通过依次排列编号来分配，不需要考虑报文的优先级或传输周期。在虑报文的优先级或传输周期。在SAE J1939中，可分配的源中，可分配的源地址数目不能超过地址数目不能超过256个，未被分配的源地址数目是有限的，个，未被分配的源地址数目是有限的，必须有效地分配新的地址。必须有效地分配新的地址。SAE J1939协议数据单元（协议数据单元（PDU，Protocol Data Unit）源地址（源地址（SA）（4）源地址的定义必须限于车辆中的重要功能，其他）源地址的定义必须限于车辆中的重要功能，其他需要在
21、需要在SAE J1939中获得地址分配的功能可以在目前已定义中获得地址分配的功能可以在目前已定义地址的相似功能适用范围中进行匹配。地址的相似功能适用范围中进行匹配。（5）新地址的定义必须对于大部分使用者是有用的。）新地址的定义必须对于大部分使用者是有用的。SAE J1939协议数据单元（协议数据单元（PDU，Protocol Data Unit）SAE J1939的部分源地址定义的部分源地址定义 数据域（数据域（Data Feild）长度从长度从0字节到字节到8字节的数据字节的数据：如果如果PDU用于传输不多用于传输不多于于8字节的数据，则可以使用字节的数据，则可以使用CAN数据帧的全部数据帧
22、的全部8个字节，个字节，并对并对8个字节进行分配或保留以备今后扩展之用，这样可个字节进行分配或保留以备今后扩展之用，这样可以很容易地添加新的信号，并确保与只定义了部分数据以很容易地添加新的信号，并确保与只定义了部分数据域的旧版本的兼容。域的旧版本的兼容。长度从长度从9字节到字节到1785字节的数据字节的数据：如果如果PDU用于传输数用于传输数据的长度大于据的长度大于8个字节，则数据通信是通过多个个字节，则数据通信是通过多个CAN数数据帧使用据帧使用“传输协议功能传输协议功能”实现的，通过传输协议功能实现的，通过传输协议功能的连接管理能力来建立和关闭多个的连接管理能力来建立和关闭多个CAN数据帧
23、的通信。数据帧的通信。SAE J1939协议数据单元（协议数据单元（PDU，Protocol Data Unit）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、广目前共支持五种类型的报文，分别为：命令、请求、广播播/响应、确认和组功能。响应、确认和组功能。报文的具体类型可由其分配的参报文的具体类型可由其分配的参数组编号标识。数组编号标识。（1）命令）命令 命令类型的报文是指那些从某个源地址向特定目的地址或全局目的命令类型的报文是指那些从某个源地址向特定目的地址或全局目的地址发送命令的参数组。目的地址接收到命令类型的报文后，应根据接地址发送命令的参数组。目的地址接收到命令类型的
24、报文后，应根据接收到的报文采取具体的动作。收到的报文采取具体的动作。PDU1格式（格式（PS为目的地址）和为目的地址）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。（2）请求）请求 请求类型的报文提供了从全局范围或从特定目的地址请求信息的能请求类型的报文提供了从全局范围或从特定目的地址请求信息的能力。力。SAE J1939协议数据单元（协议数据单元（PDU，Protocol Data Unit）报文类型报文类型 （3）广播）广播/响应响应 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。求的
25、响应。（4）确认）确认 确认（确认（ACK）有两种形式。第一种是）有两种形式。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”确认组成，用来确认一个报文已被至少一个节点接收到。另外，确认组成，用来确认一个报文已被至少一个节点接收到。另外，如果没有出现如果没有出现CAN出错帧，则表明所有其他的上电启动并连接在总线上出错帧，则表明所有其他的上电启动并连接在总线上的设备都正确地收到了此报文，此时报文将被进一步确认。的设备都正确地收到了此报文，此时报文将被进一步确认。第二种形式的确认由应用层规定，是对于特定命令、请求的第二种形式的确认由应用层规定，是对于特定命令、请求的“普通普通广播
26、广播”或或“ACK”或或“NACK”的响应。的响应。SAE J1939协议数据单元（协议数据单元（PDU，Protocol Data Unit）报文类型报文类型 （5）组功能）组功能 这种类型的报文用于特殊功能组（如专用功能、网络管理功能、多这种类型的报文用于特殊功能组（如专用功能、网络管理功能、多包传输功能等）。每个组功能由其包传输功能等）。每个组功能由其PGN标识，在数据结构中（一般是在标识，在数据结构中（一般是在数据域的第一个字节）定义功能。使用专用组功能，可以消除在传输专数据域的第一个字节）定义功能。使用专用组功能，可以消除在传输专用报文时，不同制造商之间使用用报文时，不同制造商之间使
27、用CAN标识符造成的冲突。必要时，也为标识符造成的冲突。必要时，也为使用专有报文的接收和辨识提供了一种方法。使用专有报文的接收和辨识提供了一种方法。SAE J1939协议数据单元（协议数据单元（PDU，Protocol Data Unit）SAE J1939的的PDU传输过程传输过程 SAE J1939协议数据单元（协议数据单元（PDU，Protocol Data Unit）（1）ECUA的数据根据的数据根据SAE J1939的的PDU格式在应用层进行格式在应用层进行定义；定义；（2）ECUA的数据下传至数据链路层中并被处理，最终封装的数据下传至数据链路层中并被处理，最终封装为为CAN数据帧；
28、数据帧；（3）ECUA的的CAN数据帧在物理层通过物理介质发送到数据帧在物理层通过物理介质发送到ECUB的物理层；的物理层；（4）ECUB的物理层将的物理层将CAN数据帧上传至数据链路层并被解数据帧上传至数据链路层并被解包，最终还原成包，最终还原成PDU格式格式（5）ECUB的的PDU被上传至应用层并被解包，所获得的信号被上传至应用层并被解包，所获得的信号数据供数据供ECUB进行应用处理。进行应用处理。SAE J1939协议数据单元（协议数据单元（PDU，Protocol Data Unit）SAE J1939协议数据单元（协议数据单元（PDU，Protocol Data Unit）SAE J
29、1939协议数据单元（协议数据单元（PDU，Protocol Data Unit）5.5 SAE J1939网络层网络层SAE J1939典型网络拓扑结构典型网络拓扑结构 单个网络单个网络多个网络多个网络定义了网络之间的连接协议，提供报文从一个网定义了网络之间的连接协议，提供报文从一个网段到另一网段的传输段到另一网段的传输实现信号中继放大和报文过滤转发功能实现信号中继放大和报文过滤转发功能通过不同网段对源地址进行扩展。通过不同网段对源地址进行扩展。SAE J1939网络层功能网络层功能 SAE J1939网络层对象网络层对象 网络连接网络连接ECU：报文传输、报文过滤、地址转换和报文重组报文传
30、输、报文过滤、地址转换和报文重组 5.6 SAE J1939应用层应用层 SAE J1939的应用层主要定义常用信号（数据）的格式，的应用层主要定义常用信号（数据）的格式，数据格式数据格式规定了数据的长度、分辨率、取值范围和类型等规定了数据的长度、分辨率、取值范围和类型等，并详细定义并详细定义SAEJ1939协议应用层所用到的协议应用层所用到的可疑参数编号可疑参数编号SPN（Suspect Parameter Number）和和参数组编号参数组编号PGN（Parameter Group Number）。该层包含管理功能和。该层包含管理功能和所采用的支持应用的机制。在应用层技术要求中，对报文格所
31、采用的支持应用的机制。在应用层技术要求中，对报文格式、式、ISO拉丁字符集、参数范围、传输重复率、发动机参数拉丁字符集、参数范围、传输重复率、发动机参数的命名规则等方面都有具体的规定和描述的命名规则等方面都有具体的规定和描述。5.6 SAE J1939应用层应用层应用层物理参数数据范围应用层物理参数数据范围在在SAE J1939协议中，协议中，数据的传输范围并不等于传输数值的范围数据的传输范围并不等于传输数值的范围。对。对于物理数据，于物理数据，SAE J1939有如下的计算公式：有如下的计算公式：物理数据物理数据=比例系数比例系数*传输数值传输数值+偏移量偏移量 为了能更全面地定义应用层中各
32、个物理参数的范围和精度，在进行参为了能更全面地定义应用层中各个物理参数的范围和精度，在进行参数定义时，数定义时，SAE J1939协议为各物理参数定义了协议为各物理参数定义了SLOT（Scaling、Limit、Offset、Transfer Function），其中，其中Scaling：比例系数：比例系数表示的是物理数据的精度；表示的是物理数据的精度；Limit：数据范围：数据范围则是根据传输数值范围、比例系数和偏移量所决则是根据传输数值范围、比例系数和偏移量所决定的物理参数的数据范围；定的物理参数的数据范围；Offset：偏移量：偏移量决定了物理参数数据范围的初始量；决定了物理参数数据范围
33、的初始量；Transfer Function：传输功能：传输功能表示了数据的用途。表示了数据的用途。5.6 SAE J1939应用层应用层部分推荐的部分推荐的SLOT定义定义名称名称系数系数范围范围偏移量偏移量长度长度加速度加速度1/2048 m/s-15.687 to+15.687 m/s-15.687 m/s2 bytes0.1 m/s-12.5 to+12.5 m/s-12.5 m/s1 byte角度角度/方向方向10-7 deg/bit-210 to 211.1008122 deg-210 deg4 byte.1 sec/bit-3276.8 to 3148.7 sec-3,276.8
34、 sec2 byte1/1024 rad-31.374 to+31.374 rad-31.374 rad2 byte1/128 deg/bit-200 to 301.99 deg-200 deg2 byte1/128 deg/bit0 to 501.99 deg02 byte1 deg/bit-125 to 125 deg-125 deg1 byte制动应用制动应用1 brake appl/bit0 to 4,227,858,431 appl04 byte日历，天日历，天0.25 days/bit0 to 62.5 days01 byte日历，月日历，月1 month/bit0 to 250
35、months01 byte5.6 SAE J1939应用层应用层日历，周日历，周1 week/bit-125 to 125 weeks-125 weeks1 byte日历，年日历，年1 year/bit1985 to 2235 years1985 years1 byte距离距离1m/bit0 to 250 m01 byte5 m/bit0 to 21,055,406 km04 byte0.125 km/bit0 to 526,385,151.9 km04 byte电流电流0.05 A/bit-1600 to 1612.75 A-1600 A2 bytes1 A/bit-125 to 125 A
36、-125 A1 byte1 A/bit0 to 250 A-125 A1 byte1 A/bit0 to 64,255 Amps02 bytes电压电压0.05 V/bit0 to 3212.75 V02 bytes1 V/bit0 to 64,255 Volts02 bytes能量能量1 kWh/bit0 to 4211081215 kWh02 bytes已用燃料，气体已用燃料，气体0.5 kg/bit0 to 2,105,540,607.5 kg04 bytes已用燃料，液体已用燃料，液体0.5 L/bit0 to 2,105,540,607.5 L04 bytes5.6 SAE J193
37、9应用层应用层压力压力1/256 MPa/bit0 to 256Mpa02 bytes温度温度0.03125 deg C/bit-273 to 1735 deg C-273 deg C2 bytes1 deg C/bit-40 to 210 deg C-40 deg C1 byte扭矩扭矩1 Nm/bit-32,000 to 32,255 Nm-32,000 Nm2 bytes1 Nm/bit0 to 64,255 Nm02 bytes2 Nm/bit0 to 128,510 Nm02 bytes30 Nm/bit0 to 7500 Nm01 byte车速车速0.001 m/s/bit0 to
38、 64.255 m/s0 m/s2 bytes1/256 km/h/bit0 to 250.996 km/h02 bytes1/128 km/h/bit-250 to 251.992 km/h-250 km/h2 bytes1/16 km/h/bit-7.8125 to 7.8125 km/h-7.8125 km/h1 byte1 km/h/bit0 to 250 km/h01 byte5.6 SAE J1939应用层应用层转速转速0.125 rpm/bit0 to 8,031.875 rpm02 bytes0.5 rpm/bit0 to 32,127.5 rpm02 bytes4 rpm/b
39、it0 to 257,020 rpm02 bytes10 rpm/bit0 to 2,500 rpm01 byte32 rpm/bit0 to 8,000 rpm01 byte角速度角速度1/8192 rad/s-3.92 to+3.92 rad/s-3.92 rad/s2 bytes5.6 SAE J1939应用层应用层J1939协议应用层中的参数主要可分为三类：协议应用层中的参数主要可分为三类：传递信号、离散参数（测传递信号、离散参数（测量值）和命令控制传递值（状态量）量值）和命令控制传递值（状态量）。征对不同类型的参数，其范围类。征对不同类型的参数，其范围类型也不同。型也不同。控制命令值
40、的定义控制命令值的定义数值数值范围名称范围名称00功能关闭命令功能关闭命令01功能启动命令功能启动命令10保留保留11不考虑不考虑5.6 SAE J1939应用层应用层离散测量值的定义离散测量值的定义数值数值范围名称范围名称00关闭的（中断的、被动的）关闭的（中断的、被动的）01开启的（激活的、活跃的）开启的（激活的、活跃的）10错误指示器错误指示器11不考虑不考虑5.6 SAE J1939应用层应用层SP和和SPN 在在SAE J1939中，中，可疑参数可疑参数SP（Suspect Parameter 用来标识用来标识一个与一个与ECU相关的特定相关的特定参数、元件或部件参数、元件或部件。S
41、AE J1939应用层提应用层提供了每一个在供了每一个在SAE J1939网络中使用过的参数的描述，包括网络中使用过的参数的描述，包括数据数据长度、数据类型、结果、范围以及参考标签长度、数据类型、结果、范围以及参考标签。参数分为控制参。参数分为控制参数，动力传动系统状态参数，动力传动系统控制参数，动力传数，动力传动系统状态参数，动力传动系统控制参数，动力传动系统配置参数，信息参数，信息状态参数六类。动系统配置参数，信息参数，信息状态参数六类。在在J1939协议中，应用层参数组的每个参数（数据）都被分配协议中，应用层参数组的每个参数（数据）都被分配有一个有一个可疑参数编号可疑参数编号SPN（Su
42、spect Parameter Number）。5.6 SAE J1939应用层应用层名称：名称：基于车轮的车速基于车轮的车速解释：由车轮或后轴计算所得的车速解释：由车轮或后轴计算所得的车速SLOT 长度：长度：2字节字节SLOT 系数：系数：1/256 km/h/bitSLOT 范围：范围：0 to 250.996 km/hSLOT 偏移量：偏移量：0SPN类型：测量量类型：测量量SPN：84参考参考PGN：65265参考参考PG名称及缩写：巡航控制名称及缩写：巡航控制/车速车速CCVS文档：文档：SAE J1939-71 SP和和SPN 5.6 SAE J1939应用层应用层名称：右转向信
43、号灯命令名称：右转向信号灯命令解释：启动或关闭右转向信号灯的命令解释：启动或关闭右转向信号灯的命令00 关闭关闭01 启动启动10保留保留11 不考虑不考虑SLOT 长度：长度：2位位SLOT系数：系数：4种状态种状态/2位位SLOT 范围：范围：0到到3SPN类型：状态量类型：状态量SPN：2369参考参考PGN：65089PG名称及缩写：照明命令名称及缩写：照明命令LC文档：文档：SAE J1939-71SP和和SPN 5.6 SAE J1939应用层应用层PG和和PGN参数组参数组PG（Parameter Group）定义了在一条报文中传送参数）定义了在一条报文中传送参数的集合的集合，被
44、用于标识命令信息，请求信息，数据信息，确认应答，被用于标识命令信息，请求信息，数据信息，确认应答和否定应答信息。不论是单包报文还是多包报文，参数组都被看和否定应答信息。不论是单包报文还是多包报文，参数组都被看作数据。作数据。因为参数组与源地址无关，因此可以从任何源地址发送因为参数组与源地址无关，因此可以从任何源地址发送任意的参数组任意的参数组。SAE J1939协议建议应将多个参数进行规组，从协议建议应将多个参数进行规组，从而使得而使得8字节的数据域被充分利用。字节的数据域被充分利用。参数组编号参数组编号PGN（Parameter Group Number）唯一标识一个参）唯一标识一个参数组，
45、即标识数组，即标识CAN数据帧的数据域属于哪个参数组数据帧的数据域属于哪个参数组。PDU1格式格式或或PDU2格式分别分配了参数组编号，一个参数组一旦被分配了格式分别分配了参数组编号，一个参数组一旦被分配了一种格式就不能获得另一种一种格式就不能获得另一种PDU格式。格式。5.6 SAE J1939应用层应用层PG和和PGNPGN是一个是一个24位的值，由以下部分构成：保留位、数据页位的值，由以下部分构成：保留位、数据页位、位、PDU 格式域（格式域（PF）和特定）和特定PDU域（域（PS）。）。PGN字节字节1字节字节2字节字节1位位8-3位位2位位10RDPPFPS5.6 SAE J1939
46、应用层应用层分配的参数组编号应该具有以下特征：优先权、更新率、和参分配的参数组编号应该具有以下特征：优先权、更新率、和参数组相联系的数据的长度数组相联系的数据的长度。一个。一个PGN可以代表一个或多个参数，可以代表一个或多个参数，这里所说的一个参数就是一个信号（数据）例如发动机转速这里所说的一个参数就是一个信号（数据）例如发动机转速rpm。参数应遵循以下规则归类到参数组中参数应遵循以下规则归类到参数组中：（1）按功能特征而不按类型；）按功能特征而不按类型；（2）按相似的更新速率；）按相似的更新速率；（3）按相同的子系统。）按相同的子系统。PG和和PGN5.6 SAE J1939应用层应用层巡航
47、控制巡航控制/车速车速CCVS传输速率：传输速率：100ms数据长度：数据长度：8字节字节数据页：数据页：0PDU格式：格式：254特定特定PDU：241默认优先级默认优先级6参数组：参数组：65265（FEF1）信号位置信号位置长度长度参数名参数名SPN1.12位位当前车轴速度范围开关当前车轴速度范围开关691.32位位停车制动开关停车制动开关701.52位位巡航控制暂停开关巡航控制暂停开关16332-32 bytes基于车轮的车速基于车轮的车速844.12 bits巡航控制动作巡航控制动作5954.32 bits巡航控制使能开关巡航控制使能开关5964.52 bits制动开关制动开关597
48、4.72 bits离合器开关离合器开关5985.6 SAE J1939应用层应用层5.12 bits巡航控制设置开关巡航控制设置开关5995.32 bits巡航控制减速开关巡航控制减速开关6005.52 bits巡航控制重启开关巡航控制重启开关6015.72 bits巡航控制加速开关巡航控制加速开关60261byte巡航控制设置车速巡航控制设置车速867.15 bits动力输出状态动力输出状态9767.63 bits巡航控制状态巡航控制状态5278.12 bits发动机怠速增量开关发动机怠速增量开关9688.32 bits发动机怠速减少开关发动机怠速减少开关9678.52 bits发动机测试模
49、式开关发动机测试模式开关9668.72 bits发动机关闭超驰开关发动机关闭超驰开关12375.6 SAE J1939应用层应用层灯光控制命令灯光控制命令LC传输速率：传输速率：依赖于车灯开依赖于车灯开/关状态的改变。报关状态的改变。报文间的最大周期为文间的最大周期为1s，所有车灯，所有车灯每秒不大于每秒不大于10个报文。个报文。数据长度：数据长度：8字节字节数据页：数据页：0PDU格式：格式：254特定特定PDU：65默认优先级：默认优先级：3参数组：参数组：65089（FE41）信号位置信号位置长度长度参数名参数名SPN1.12 bits运行灯命令运行灯命令24031.32 bits车头灯
50、变换光束命令车头灯变换光束命令23511.52 bits车头灯低光束命令车头灯低光束命令23491.72 bits车头灯高光束命令车头灯高光束命令23472.12 bits前雾灯命令前雾灯命令23872.32 bits旋转照明灯命令旋转照明灯命令23852.52 bits右转向信号灯命令右转向信号灯命令23692.72 bits左转向信号灯命令左转向信号灯命令23675.6 SAE J1939应用层应用层3.12 bits倒车灯和倒车喇叭命令倒车灯和倒车喇叭命令23913.32 bits中央停止灯命令中央停止灯命令23753.52 bits右停止灯命令右停止灯命令23733.72 bits左停