车载总线系列——J1939 二

车载总线系列——J1939 二

我是穿拖鞋的汉子，魔都中坚持长期主义的汽车电子工程师。

老规矩，分享一段喜欢的文字，避免自己成为高知识低文化的工程师：

没有人关注你。也无需有人关注你。你必须承认自己的价值，你不能站在他人的角度来反对自己。人生在世，最怕的就是把别人的眼光当成自己生活的唯一标准。到最后，既没有活成别人喜欢的样子，也没有活成自己想要的样子。
我们只有接纳真实的自己，不自卑、不自傲，才能拥有更强大的内心；只有找到自己的核心价值，才能活出自己的精彩人生。

SAE J1939是基于CAN（Controller Area Network，控制器局域网）的通信协议，广泛用于各类商用车。该协议对车辆中连接CAN的电子组件及其附加设备之间的通信进行了标准化。

SAEJ1939 PGN

参数组（PG）是具有彼此相关性且传输速率相同的一组信号。每个参数组都有唯一的编号，即PGN（Parameter Group Number，参数组编号）。参数组容易与CAN标识符混淆。本章节旨在说明J1939参数组与CAN报文标识符之间的区别。以下是两者的相同点和不同点：

相同点：

-> 将相关信号分为一组

-> 可通过唯一编号标识

-> 包含应用程序和协议数据

不同点：

-> 不限于8个数据字节（上限1785个字节）

-> 可以点对点传输

-> 报文的优先级与PGN无关

-> 如果为参数组定义的数据长度大于8个字节，则将其作为多个数据包报文发送。该规范规定了传输协议。

结构

J1939-21文档定义了一种解析29位CAN ID的机制。在CAN报文的8字节数据场中，信号由起始位和长度定义。与此类似，CAN标识符细分为参数组的各个段。通过这种方式，标识符的一部分表示PGN本身，其余部分则解析为源地址、目标地址、优先级和数据页。“From the 29-bit CAN Identifier to the Parameter Group”图显示了J1939 CAN标识符的结构。

关于PGN Format

该图显示特定PDU段 具有多种解析方式。此段的内容可用于扩展PDU 格式段、定义PGN，也可用于指定目标地址。规则如下：

如果PDU 格式段中的值小于240，特定PDU段的内容将解析为目标地址。这里称之为PDU格式1或者特定PGN。不仅可以使用点对点通信将PDU- 格式- 1中的PGN明确地发送到目标地址；也可以使用全局地址（255），这种方式可以在全局范围内传输特定的PGN，即传输到所有网络节点。

如果PDU 格式段的值大于等于240，则特定PDU段将解释为组扩展。这意味着没有目标地址，并且报文将始终发送到所有网络节点。PDU格式段和特定PDU段共同表示一个与PGN对应的16位的值。在这种情况下，PGN具有PDU 格式 2，称为全局PGN。

特定PGN在表示时不需要地址信息，使用“00”代替目标地址作为扩展。

比如：PDU格式段数值为0XEE，则PGN 表示为0XEE00。

数据内容

J1939不仅定义PGN，还定义其内容。所谓内容就是一般情况下用户自定义私有协议中所说的信号。J1939规范为PGN内容定义了术语：SPN（Suspect Parameter Number，可疑参数编号），SPN就是一种信号ID，可以是物理值、状态或命令。此外，SPN也可以表示内部协议信息。目前，J1939-DA以表格形式列出了所有指定的SPN。SPN是由SAE 指定的数字。PGN的描述中指定了SPN在PGN内的起始位置（参见章节全局参数组示例）。SPN的解析顺序为从LSB（右）到MSB（左），字母数字数据除外。一个SPN可以存在于多个PGN中。

协议中采用相同的描述方式定义SPN，并且具备以下属性：所有SPN在定义中的描述均相同，且具有以下属性：

关于网络准入,J1939 的网络管理禁止与普通汽车环境中的网络管理相混淆。汽车中的网络管理用于将网络（子网）中的ECU设置为 “约定”的空闲状态，同时不丢失总线中的任何信息。

J1939将该术语定义为动态网络中的通信（进入网络）和设备地址管理的访问控制。其中，设备地址和NAME发挥着关键作用（参见名称和地址章节）。

对于地址声明，J1939网络管理的最简单形式如下：在启动之后和开始通信之前，每个ECU发送“地址声明”，借助“地址声明”参数组（PGN 0x00EE00）公开设备名称和预定义的设备地址。在静态网络中，此操作主要用于确定网络拓扑结构。例如，可以使用诊断工具快速确定车辆中是否存在减速器。

当总线中地址冲突，“地址声明”也适用于动态网络。此外，网络管理还可用于解决地址冲突。例如，后加入的ECU使用网络中某节点已在使用的地址，网络管理即可发挥该作用。“地址冲突“确保网络中的所有节点地址都是唯一的，绝不能重复。

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