重型商用車(chē)CAN總線通訊平臺(tái)的設(shè)計(jì)

　　引言

　　本文所敘述的基于J1939的重型商用車(chē)CAN通訊平臺(tái)，主要用于獨(dú)立開(kāi)發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元、AMT(Automatic and Mechanical Transmission機(jī)械自動(dòng)變速箱)電控單元以及防抱死制動(dòng)系統(tǒng)三者之間，通過(guò)接收和發(fā)送來(lái)自不同節(jié)點(diǎn)的消息實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)傳遞和共享。

　　SAE J1939協(xié)議規(guī)范及通信原理

　　在早期載貨卡車(chē)、大客車(chē)上的電子系統(tǒng)采用串行通信的方法，用SAE J1587標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)施，但是其速度較慢且傳遞的數(shù)據(jù)量少，不適用于高速通信的場(chǎng)合。近年來(lái)CAN總線已發(fā)展成為車(chē)輛電子系統(tǒng)的主流總線，載貨車(chē)及大客車(chē)已制定了SAE J1939協(xié)議作為它的通信標(biāo)準(zhǔn)。SAE J1939協(xié)議是由SAE組織發(fā)布并以CAN2.0B技術(shù)規(guī)范為基礎(chǔ)的串行通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，它是一種支持閉環(huán)控制的在多個(gè)ECU之間高速通信的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，通訊速率最高可達(dá)到250Kbit/s。J1939協(xié)議以CAN2.0為網(wǎng)絡(luò)核心，取自ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)定義的OSI模型中的四層：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層以及網(wǎng)絡(luò)管理層，其中CAN2.0技術(shù)規(guī)范定義了物理層及數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范，不同的汽車(chē)廠商可以制定符合自身需要的應(yīng)用層協(xié)議來(lái)建立更加完善的系統(tǒng)。SAE J1939支持的開(kāi)放系統(tǒng)互連(OSI)模型如圖1所示。

　　物理層實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中ECU的電氣連接。ECU的數(shù)目限制于總線線路的負(fù)載承受能力，在特定網(wǎng)段上ECU的最大數(shù)目設(shè)定為30。物理介質(zhì)為非屏蔽或屏蔽雙絞線。雙絞線特性阻抗為120Ω，電流對(duì)稱驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)波特率設(shè)定為250kb/s。