SAE J1939协议分析和SmartJ1939系统设计实现

【作者】 孟晓楠；

【导师】 吴朝晖； 赵民德；

【作者基本信息】 浙江大学 ， 计算机软件技术与理论， 2006， 硕士

【摘要】 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。更多还原

【Abstract】 For applying a great deal electronic equipments, running dependably, maintaining, sharing information and cortrolling real time, BOSCH Co. explored CAN (Controller Area Network) bus, which has the widest field of usage among the Fieldbus. CAN Specification has been set down the international standard by ISO, get hold of many Co.’ s sustain, such as Motorola, Intel, Philips, Siemence, NEC, and applyed to the scatter field abroad.CAN protocol is based on ISO’s OSI,but its models tructure only has three layers,which are OSI’physical layer,data link layer and application layer. The known famous higher layer protocol, such as DeviceNet. CANopen, J1939/ISO 11783 and so on,has different functions for differently emphasizing particularly on.Thereinto, SAE J1939 is a high speed communication network, supports ECUs(Electronic Control Unit,computer based on electronic series, J1939 info achieves real time conclude control function between acceptation and tranmission through it) which may be physically distributed in vehicles.Nowadays the analyse of SAE J1939 protocol has just begun, and the material of SAE J1939 is very limited in domestically, so the analyse and study of SAE J1939 is quite necessary.Firstly, Based on the reason described above, this paper analyse the SAE J1939 protocol, include SAE J1939-21 data link layer protocol, SAE J1939-81 network management layer protocol, SAE J1939-71 application layer protocol.Subsequently, this paper describes a vehicle network system that implementsJ1939 protocol-SmartJ1939 which is composed of Data Link layer module,Network Management layer module and Timer module.After the description of design, implementation, and test results of these modules,this paper will present a demonstration of SmartJ1939------the control of RetarderRequesting Brake Light.Finally, this paper summarizes the SmartJ1939 system.更多还原