SAE J1939协议分析和SmartJ1939系统设计实现

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针对电子设备的大量应用,运行可靠性、维修、信息共享和实时控制等问题,BOSCH公司开发了CAN(Controller Area Network)总线,即控制器局域网,它是国际上应用最广泛的现场总线之一。其总线规范现已于1993年11月被ISO国际标准组织制订为国际标准,得到了Motorola、Intel、Philips、Siemence、NEC等公司的支持,已广泛应用于包括车载网络在内的离散控制领域。CAN协议的模型结构只有3层,取OSI底层的物理层、数据链路层和顶上层的应用层。已有的有名的较高层协议有DeviceNet、CANopen、J1939/ISO 11783等,由于侧重点不同,功能也不同。 其中,SAE J1939是一个高速通迅网络,主要应用于重型车辆的车载网络系统,它支持ECU(Electronic Control Unit电子控制单元,一个基于电子套件的计算机,SAE J1939信息可以通过它实现发送和接收间的实时闭路控制功能),这些ECUs在汽车上可能是物理分布的。 目前,国内对于SAE J1939协议的研究才刚刚起步,可参考的资料非常有限,因此为了实现SAE J1939协议,对于其协议文本的分析研究就非常必要。 正是基于这样的原因,本文首先分析了SAE J1939协议内容,重点包括SAE J1939-21数据链路层子协议、SAEJ1939-81网络管理层子协议和J1939-71应用层子协议。 本文的重点是实现了一个SAE J1939协议的车载网络系统——SmartJ1939。该系统包括了数据链路层模块,网络管理层模块,定时器模块,实现了SAE J1939协议,包括发送和接收SAE J1939消息,虚拟连接的建立、管理和关闭、流量控制、错误处理,大于8字节的应用数据的发送端拆包和接收端重组装,超时监控,地址配置流程和工作组设置等等。该系统可用于分析SAE J1939发动机的运行数据,也可用于SAE J1939发动机的开发研究。 在详细介绍了SmartJ1939系统各个模块的设计思路、实现方法和测试结果之后,本文将会给出一个SmartJ1939系统的演示实例,基于SAE J1939网络的对于减速请求刹车灯的控制系统。 本文最后对于SmartJ1939系统做了总结和展望。
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