重型商用車CAN總線通訊平臺(tái)的設(shè)計(jì)

　　在數(shù)據(jù)鏈路層，J1939協(xié)議對(duì)CAN標(biāo)識(shí)符進(jìn)行了重新定義，并且僅使用CAN擴(kuò)展幀格式作為其標(biāo)準(zhǔn)的通信消息幀格式并進(jìn)行了詳細(xì)的劃分和定義，而CAN標(biāo)準(zhǔn)幀則留給用戶作為自定義通信消息幀。J1939協(xié)議采用PDU(Protocol Data Unit，協(xié)議數(shù)據(jù)單元)傳遞信息，對(duì)CAN2.0B擴(kuò)展格式29位標(biāo)識(shí)符進(jìn)行了重新定義，它包含了以下幾個(gè)部分：優(yōu)先權(quán)(P)、保留位(R)、數(shù)據(jù)頁標(biāo)識(shí)(DP)、PDU格式(PF)、PDU特定域(PS)、源地址(SA)。

　　SAE J1939PDU的數(shù)據(jù)格式如表1所示。

　　SAE J1939協(xié)議采用參數(shù)群編號(hào)(PGN)作為一組參數(shù)的標(biāo)號(hào)，用于標(biāo)識(shí)命令信息、請(qǐng)求信息、數(shù)據(jù)信息、確認(rèn)應(yīng)答和否定應(yīng)答信息的。在J1939協(xié)議的應(yīng)用層中，一個(gè)參數(shù)組號(hào)可以代表一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。

　　網(wǎng)絡(luò)層的主要作用是用于定義兩個(gè)或多個(gè)SAE J1939網(wǎng)絡(luò)間的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備網(wǎng)橋的消息過濾功能。通過采用消息過濾功能，使兩個(gè)SAE J1939協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)得以共享期望的PGN而無需將過度的網(wǎng)絡(luò)資源消耗在不期望的PGN上。

　　J1939協(xié)議應(yīng)用層中的參數(shù)主要可分為三類：傳輸信號(hào)，離散參數(shù)(測(cè)量值)，以及控制命令傳遞值(狀態(tài)量)。狀態(tài)參數(shù)表示具有多態(tài)信號(hào)的某一種狀態(tài)，如發(fā)動(dòng)機(jī)剎車使能/禁能，巡航控制激活/關(guān)閉，扭矩/速度控制超載模式，錯(cuò)誤代碼等;而測(cè)量參數(shù)則表示所接受到的信號(hào)的值的具體大小，如缸內(nèi)爆發(fā)壓力、最大巡航速度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等。不同類型的參數(shù)、其范圍類型也不同。在J1939協(xié)議中數(shù)據(jù)的傳輸范圍并不等于傳輸數(shù)值的范圍。對(duì)于物理數(shù)據(jù)J1939有如下的計(jì)算公式：物理數(shù)據(jù)=比例系數(shù)×傳輸數(shù)值+偏移量。

　　為了能更全面地定義應(yīng)用層中各個(gè)物理參數(shù)的范圍和精度，J1939協(xié)議為各物理參數(shù)定義了SLOT(比例Scaling，界限Limit，偏移量Offset和傳送Transfer Function)這些概念，主要用于定義新的參數(shù)。Transfer Function：傳輸功能表示了數(shù)據(jù)的用途;Scaling：比例系數(shù)表示的是物理數(shù)據(jù)的精度;Offset：偏移量決定了物理參數(shù)數(shù)據(jù)范圍的初始量;Limit：數(shù)據(jù)范圍則是根據(jù)傳輸數(shù)值范圍、比例系數(shù)和偏移量所決定的物理參數(shù)的數(shù)據(jù)范圍。在SAE J1939中增加新參數(shù)時(shí)，可以在給定的參數(shù)類型中盡量保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性。

　　CAN通訊平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)

　　所要設(shè)計(jì)的CAN通訊平臺(tái)是在發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器以及制動(dòng)系統(tǒng)之間傳遞數(shù)據(jù)，因此需要具備基本的接收和發(fā)送功能。通訊平臺(tái)硬件系統(tǒng)主要由CAN控制器和CAN驅(qū)動(dòng)器收發(fā)器兩個(gè)部分組成。