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CAN 总线的特点及 J1939 协议通信原理、内容和应用 众多国际知名汽车公司早在 20 世纪 80 年代就积极致力于汽车网络技术的研究及应用。迄今已有多种网络标准，如专门用于货车和客车上的SAE 的 J1939、德国大众的ABUS、博世的CAN、美国商用机器的AutoCAN、ISO 的VAN、马自达的 PALMNET 等。 在我国的轿车中已基本具有电子控制和网络功能，排放和其他指标达到了一定的要求。但货车和客车在这方面却远未能满足排放法规的要求。计划到2006 年，北京地区的货车和客车的排放要满足欧Ⅲ标准。因此，为了满足日益严格的排放法规，载货车和客车中也必须引入计算机及控制技术。采用控制器局域网和国际公认标准协议J1939 来搭建网络，并完成数据传输，以实现汽车内部电子单元的网络化是一种迫切的需要也是必然的发展趋势。 1 CAN 总线特点及其发展 控制器局域网络(CAN)是德国 Robert bosch 公司在 20 世纪 80 年代初为汽车业开发的一种串行数据通信总线。CAN 是一种很高必威体育官网网址性，有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。CAN 的应用范围遍及从高速网络到低成本底多线路网络。在自动化电子领域、发动机控制部件、传感器、抗滑系统等应用中，CAN 的位速率可高达 1Mbps。同时，它可以廉价地用于交通运载工具电气系统中，如灯光聚束、电气窗口等，可以替代所需要的硬件连接。它采用线性总线结构，每个子系统对总线有相同的权利，即为多主工作方式。CAN 网络上任意一个节点可在任何时候向网络上的其他节点发送信息而不分主从。网络上的节点可分为不通优先级，满足不同的实时要求。采用非破坏性总线裁决技术，当两个节点(即子系统)同时向网络上传递信息时，优先级低的停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传送数据。具有点对点、一点对多点及全局广播接收传送数据的功能。 随着CAN 在各种领域的应用和推广，对其通信格式的标准化提出了要求。1991 年 9 月Philips Semiconductors 制定并发布了 CAN 技术规范(Versio 2.0)。该技术包括 A 和 B 两部分。2.OA 给出了 CAN 报文标准格式，而 2.OB 给出了标准的和扩展的两种格式。1993 年11 月ISO 颁布了道路交通运输工具-数据信息交换-高速通信局域网(CAN) 国际标准 ISO11898，为控制局域网的标准化和规范化铺平了道路。美国的汽车工程学会 SAE 于 2000 年提出的J1939，成为货车和客车中控制器局域网的通用标准。 J1939 协议通信原理及内容 J1939 与 CAN J1939 是一种支持闭环控制的在多个 ECU 之间高速通信的网络协议冈。主要运用于载货车和客车上。它是以CAN2.0 为网络核心。表 1 介绍了 CAN2.0 的标准和扩展格式，及 J1939 协议所定义的格式。表 2 则给出了 J1939 年的一个协议报文单元的具体格式。可以看出，J1939 标识符包括:PRIORTY(优先权位)；R(保留位)；DP(数据页位)；PDU FORMAAT(协议数据单元)；PDU SPECIFIC(扩展单元)和 SOURCE ADDRESS(源地址)。而报文单元还包括 64 位的数据场。 表 1 CAN2.0 的标准和扩展格式及 J1939 协议所定义的格式 CAN 扩展 帧格式 SOF 11 位标识符 SRR IDE 18 位扩展标识符 J1939 帧 帧起 优先 R 位 数据 PF 格 SRR 扩展 PF PS 格 源地 格式 始位 权 3 （保） 页 DP 式6 位 位 标识 式（8 址（8 位 位） 位） CAN 1 2~4 5 6 7~12 13 14 15 16 17~24 25~32 帧位置 28~26 25 24 23~18 17 16 15~8 7~0 表 2 J1939 协议报文单元的具体格式 一个 J1939 协议报文单元 PRIORITY R DP PDU FORMAT PDU SPECIFIC SOURCE ADDRESS DATA FIELD 3 1 1 8 8 8 0~64 数据传转协议 J1939 通信中的核心是负责数据传输的传输协议。它的功能分为两部分: 数据的拆分打包和重组。一个 J1939 的报文单元只有 8 个字节的数据场。因此如果所要发送的数据超过了8 字节，就应该分成几个小的数据包分批发送。数据场的第一个字节从 1 开始作为报文的序号，后 7 个字节用来存放数据。所以可以发送 255×7=1785 个字节的数据。报文被接收以后按序号重新组合成原来的数据。 连接管理。主要对节点之间连接的建立和关闭，数据的传送进行管理。其中定义了 5 种帧结构:发送请求帧、发送清除帧、结束应答帧