1、Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confidential Information1Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confidential Information2 J1939綜述 J1939和CAN協(xié)議的比較 協(xié)議數(shù)據(jù)單元 參數(shù)群編號(hào) 命令類型目錄Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-

2、16ATL Confidential Information3SAE J1939 綜述l 用于為中重型道路車輛（卡車、客車、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等）上電子部件間的通訊提供標(biāo)準(zhǔn)的總線通信協(xié)議，誕生于1994年。l 美國汽車工程協(xié)會(huì)（SAE）的推薦標(biāo)準(zhǔn)，由“卡車與客車電氣與電子委員會(huì)”（Track & Bus Electrical & Electronics Committee）的“卡車與客車控制和通訊網(wǎng)絡(luò)小組委員會(huì)”（Track & Bus Control and Communications Network Subcommittee）開發(fā)編寫。l 以德國博世公司（Robe

3、rt Bosch GmbH）開發(fā)的控制局域網(wǎng)CAN2.0B協(xié)議為基礎(chǔ)，擴(kuò)展定義了網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confidential Information4J1939綜述SAE J1939的文檔構(gòu)成：的文檔構(gòu)成：1. 物理層：J1939-01/11/15 2. 數(shù)據(jù)鏈路層：J1939-21 3. 網(wǎng)絡(luò)層：J1939-31 4. 應(yīng)用層：J1939-71 5. 網(wǎng)絡(luò)管理：J1939-81 6. 故障診斷：J1939-31/73 這里只介紹J1939-21數(shù)據(jù)鏈路層。

4、Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confidential Information5J1939-21數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層定義了報(bào)文幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編碼規(guī)則，包括通信優(yōu)先權(quán)、傳輸方式、通信要求、總線仲裁、錯(cuò)誤檢測(cè)及處理，負(fù)責(zé)將CAN擴(kuò)展幀的29位標(biāo)識(shí)符重新分組定義，使報(bào)文的標(biāo)識(shí)符就能夠描述報(bào)文的全部特征，包括目標(biāo)地址、源地址、消息類型等內(nèi)容。Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confi

5、dential Information6J1939和CAN的數(shù)據(jù)幀比較J1939全面定義了使用擴(kuò)展幀格式的標(biāo)準(zhǔn)化通信，標(biāo)準(zhǔn)幀格式只作為專用消息按J1939規(guī)定來使用。CAN中不用節(jié)點(diǎn)地址，J1939為設(shè)備統(tǒng)一分配地址。和CAN2.0B相比，J1939更進(jìn)一步地定義了報(bào)文格式中仲裁字段的29個(gè)標(biāo)識(shí)符位。數(shù)據(jù)幀的起始位SOF、替代遠(yuǎn)程請(qǐng)求位SRR、標(biāo)識(shí)符擴(kuò)展位IDE、遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求位RTR、控制字段、CRC（校驗(yàn)）字段、ACK（應(yīng)答）字段和EOF（幀結(jié)尾）字段七部分仍按CAN協(xié)議定義，SAE J1939不作修改。 附件為CAN數(shù)據(jù)幀格式及CAN與J1939仲裁字段對(duì)照。Surpassing cust

6、omers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confidential Information7J1939協(xié)議數(shù)據(jù)單元J1939把那些重要的報(bào)文信息概括在一起，統(tǒng)稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元Protocol Data Unit (PDU)。PDU包括29位的標(biāo)識(shí)符和數(shù)據(jù)字段。29位的標(biāo)識(shí)符被劃分為六個(gè)部分：優(yōu)先級(jí)字段P、擴(kuò)展數(shù)據(jù)頁位EDP、數(shù)據(jù)頁位DP、協(xié)議數(shù)據(jù)單元格式PF、特定協(xié)議數(shù)據(jù)單元PS和源地址SA。Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16

7、ATL Confidential Information8r優(yōu)先級(jí)字段優(yōu)先級(jí)字段Priority（P）- 位于仲裁字段前3位，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)具有最高的相對(duì)優(yōu)先級(jí)。- 可從最高0設(shè)置到最低7，所有控制/命令類報(bào)文的默認(rèn)優(yōu)先級(jí)為3，其他報(bào)文如信息、專用、請(qǐng)求和響應(yīng)的默認(rèn)優(yōu)先級(jí)是6。 - 報(bào)文接收方應(yīng)將該字段的屏蔽位全部關(guān)閉（即無驗(yàn)收濾波，全接收），程序設(shè)計(jì)時(shí)可重編程該字段對(duì)報(bào)文優(yōu)先級(jí)作調(diào)整。J1939協(xié)議數(shù)據(jù)單元Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confidential Information9

8、r擴(kuò)展數(shù)據(jù)頁位擴(kuò)展數(shù)據(jù)頁位Extended Data Page和數(shù)據(jù)頁位和數(shù)據(jù)頁位Data Page（EDP/DP）- 位于仲裁字段和第4和第5位。- 用來確定數(shù)據(jù)幀標(biāo)識(shí)符的體系結(jié)構(gòu)。- J1939當(dāng)前報(bào)文的EDP：DP只使用00或01；EDP：DP10保留作將來使用。- 若EDP：DP11，則表示這是一條ISO 15765-3 規(guī)范的報(bào)文。J1939協(xié)議數(shù)據(jù)單元Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confidential Information10r協(xié)議數(shù)據(jù)單元格式協(xié)議數(shù)據(jù)單元格式PDU

9、 Format（PF）- 位于仲裁字段的第611和1415位（8位）。- 有兩種協(xié)議數(shù)據(jù)單元格式：PDU1和PDU2 。- PDU1格式的取值范圍為0239；PDU2格式的取值范圍為240255 。J1939協(xié)議數(shù)據(jù)單元Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confidential Information11r特定協(xié)議數(shù)據(jù)單元特定協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU Specific（PS）- 位于仲裁字段的第1623位（8位）。- 其含義取決于PF：若PF為PDU1格式，則PS值表示目標(biāo)地址；PF為PDU2

10、格式，則PS值表示群擴(kuò)展。-目標(biāo)地址為預(yù)定要接收?qǐng)?bào)文的設(shè)備地址；目標(biāo)地址255為全局地址，表示網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備均可接收該條報(bào)文。- PDU2格式只能全局廣播。J1939協(xié)議數(shù)據(jù)單元Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confidential Information12r源地址Source Address（SA）- 位于仲裁字段的第2431位（8位）。- SA值為報(bào)文發(fā)送設(shè)備對(duì)應(yīng)的地址。- 源地址確保了報(bào)文ID的唯一性。- 關(guān)于J1939“地址管理和分配” ，參考SAE J1939-81 。

11、J1939協(xié)議數(shù)據(jù)單元Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confidential Information13r數(shù)據(jù)字段數(shù)據(jù)字段Data Field（08字節(jié)）- 當(dāng)報(bào)文參數(shù)（群）只有小于等于8字節(jié)的數(shù)據(jù)時(shí)，建議使用全部8 個(gè)字節(jié)，以備將來需要添加參數(shù)時(shí)不會(huì)影響到舊版本的設(shè)備。- 報(bào)文幀的數(shù)據(jù)長度代碼DLC 應(yīng)設(shè)置為已定義的數(shù)據(jù)長度數(shù)值。- 數(shù)據(jù)長度一旦確定不應(yīng)更改，因涉及到網(wǎng)絡(luò)上眾多和該數(shù)據(jù)有關(guān)的設(shè)備。 J1939協(xié)議數(shù)據(jù)單元Surpassing customers expectatio

12、nAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confidential Information14r數(shù)據(jù)字段數(shù)據(jù)字段Data Field（91785字節(jié)）當(dāng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度多于8字節(jié)時(shí)，需要使用“傳輸協(xié)議”功能來通信。- 對(duì)特定目標(biāo)地址發(fā)送，使用RTS/CTS報(bào)文進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接；- 對(duì)全局目標(biāo)發(fā)送，使用BAM通知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將廣播長消息。- 數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)使用 “傳輸”PG。J1939協(xié)議數(shù)據(jù)單元Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confidential Inf

13、ormation15l J1939的參數(shù)群編號(hào)Parameter Group Number占有3個(gè)字節(jié)24位。l 參數(shù)群編號(hào)（PGN）是這樣得來的- 高字節(jié)：6個(gè)0（最高有效位） + EDP + DP（8位）- 第2字節(jié)：PDU格式字段（8位）- 低字節(jié)：PS字段之群擴(kuò)展或0（8位）- PGN值和EDP、DP、PF、PS值一一對(duì)應(yīng)l J1939可分配的PGN總數(shù)為8692個(gè)，已分配的PGN請(qǐng)參考SAE 1939-71 。J1939參數(shù)群編號(hào)Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confide

14、ntial Information16J1939地址和PGN的分配l J1939可分配的最大地址數(shù)為28=256l 分配參數(shù)群編號(hào)時(shí)，除了PGN相關(guān)的EDP、DP、PF、PS（如需要），也需要指明傳輸重復(fù)率、默認(rèn)優(yōu)先級(jí)和參數(shù)列表。l 一旦確定了PGN，以及發(fā)送該P(yáng)GN 的源地址與/或預(yù)期接收該P(yáng)GN 的目標(biāo)地址，則報(bào)文的ID也可確定。Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confidential Information17J1939傳輸協(xié)議功能l 無論是主動(dòng)傳輸還是響應(yīng)請(qǐng)求，對(duì)特定目標(biāo)地址大

15、于8字節(jié)的數(shù)據(jù)將以傳輸協(xié)議功能來傳輸。l 信息的打包與重組l 連接管理l 數(shù)據(jù)傳輸Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confidential Information18目前支持的報(bào)文類型有： 命令 請(qǐng)求 廣播/響應(yīng) 應(yīng)答 群功能這里介紹其中幾條報(bào)文的定義J1939的報(bào)文類型Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confidential Information19J1939報(bào)文類型-請(qǐng)求

16、l 定義：向網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備請(qǐng)求參數(shù)群。l PGN：59 904。- 默認(rèn)優(yōu)先級(jí)：6- 擴(kuò)展數(shù)據(jù)頁：0和數(shù)據(jù)頁：0- PDU格式：234- 特定PDU：目標(biāo)地址l 數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)字段：3字節(jié)；所請(qǐng)求的參數(shù)群編號(hào)，以摩托羅拉格式發(fā)送。l 傳輸重復(fù)率：使用者決定，推薦每秒不多于2次或3次。Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confidential Information20l 響應(yīng)時(shí)，請(qǐng)求是發(fā)送到特定（全局）目標(biāo)，則響應(yīng)也發(fā)到特定（全局）目標(biāo)。例外：- 不多于8字節(jié)的PDU2格式PGN只能響應(yīng)到

17、全局；- 地址聲明和應(yīng)答PGN應(yīng)響應(yīng)到全局地址。l 不支持請(qǐng)求的PGN時(shí)：-請(qǐng)求是發(fā)送到特定目標(biāo)，則需發(fā)NACK響應(yīng)；-請(qǐng)求是發(fā)送到全局目標(biāo)，NACK不允許作為響應(yīng)。l 大于8字節(jié)數(shù)據(jù)的PGN，響應(yīng)到特定地址時(shí)必須使用傳輸協(xié)議TP，響應(yīng)到全局地址。J1939報(bào)文類型-請(qǐng)求Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confidential Information21l 定義：用于在發(fā)送和接收設(shè)備之間提供一種握手機(jī)制。l PGN：59 392- 默認(rèn)優(yōu)先級(jí)：6 - 擴(kuò)展數(shù)據(jù)頁：0和數(shù)據(jù)頁：0- PD

18、U格式：232- 特定PDU：目標(biāo)地址255l 數(shù)據(jù)長度：8字節(jié)。l 傳輸重復(fù)率：收到的參數(shù)群編號(hào)要求這種應(yīng)答形式時(shí)。J1939報(bào)文類型-應(yīng)答Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confidential Information22l數(shù)據(jù)字段- 字節(jié)1：應(yīng)答方式，0肯定應(yīng)答，1否定應(yīng)答，2拒絕訪問，3設(shè)備忙不能響應(yīng)，4255保留。- 字節(jié)2：群功能值（如果適用）- 字節(jié)34：保留，填入FF- 字節(jié)5：被應(yīng)答設(shè)備的地址- 字節(jié)68：應(yīng)答響應(yīng)的PGNl對(duì)某一命令或請(qǐng)求的響應(yīng)可以是“普通廣播”或“ACK”或“NACK”的三種類型之一，PGN要求的響應(yīng)類型在應(yīng)用層中定義。l雖然該P(yáng)GN使用PDU格式1，但只能發(fā)送到全局地址。J1939報(bào)文類型-應(yīng)答Surpassing customers expectationAmperex Technology Limited2022-5-16ATL Confidential Information23J1939報(bào)文類型-連接管理l 定義：用于傳輸長消息（大于8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)）報(bào)文的連接建立、中止和公告等。l PGN：60