基于SAE J1939協(xié)議的車(chē)輛網(wǎng)絡(luò )集成方法

2．2 數據鏈路層
數據鏈路層在物理層之上提供了可靠的數據傳輸功能，實(shí)現了應用層報文的數據交換。通過(guò)數據鏈路層的組織，實(shí)現了發(fā)送數據幀必須具有的同步、順序控制、錯誤控制和流控制等功能。
數據鏈路層通過(guò)協(xié)議數據單元(PDU)組織數據幀中的協(xié)議相關(guān)信息。PDU由數據幀中29位ID和O～8字節數據場(chǎng)組成，其數據結構如圖3所示。P場(chǎng)決定報文優(yōu)先級；R位保留；DP位是數據頁(yè)位；PF場(chǎng)決定PDU格式(PDUl或PDU2)；PS場(chǎng)為PDU細節，由PF場(chǎng)決定是目標地址DA還是對PF、的組擴展GE；SA為源地址。

數據鏈路層提供的報文有命令報文、請求報文、廣播／響應報文、應答報文及組功能報文。此外，數據鏈路層還實(shí)現了傳輸協(xié)議功能，用于將大于8字節報文進(jìn)行打包重組、連接管理，分為廣播公告的BAM協(xié)議和點(diǎn)對點(diǎn)會(huì )話(huà)的RTS／CTS協(xié)議。
2，3 網(wǎng)絡(luò )層
網(wǎng)絡(luò )層定義了為不同網(wǎng)段間提供互聯(lián)功能的設備需求和服務(wù)。當多個(gè)網(wǎng)段存在時(shí)需要網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)ECU，其功能包括報文轉發(fā)、報文過(guò)濾、報文地址轉換、報文重組及數據庫管理。網(wǎng)絡(luò )層功能對于特定ECU來(lái)說(shuō)是可選的，網(wǎng)絡(luò )中僅信息交互ECU用到網(wǎng)絡(luò )層功能。
2．4 應用層
應用層定義了針對車(chē)輛應用的信號(參數)和報文(參數組)。應用層通過(guò)參數描述信號，給每個(gè)參數分配了一個(gè)19位的可疑參數編號(SPN)；通過(guò)參數組描述報文，給每個(gè)參數組分配了一個(gè)24位的參數組編號(PGN)。SPN用來(lái)標識與ECU相關(guān)的故障診斷元素、部件或參數組中參數；PGN用來(lái)唯一標識一個(gè)特定參數組。除已分配的參數和參數組外，用戶(hù)還可通過(guò)分配未使用的SPN給自定義參數和定義專(zhuān)有報文對應用層進(jìn)行補充。
2．5 應用層診斷
應用層診斷定義了診斷報文DMl-19，其作用如表1所列。這19種報文在網(wǎng)絡(luò )中并不都可用。目前，網(wǎng)絡(luò )中僅用到報文DMl、DM2、DM3及DMll。

表l中的診斷故障代碼(DTC)為4字節，由19位可疑參數編號(SPN)、5位故障失效模式(FMI)、7位故障發(fā)生次數(OC)以及1位SPN轉換方式(CM)組成，如圖4所示。

2．6 網(wǎng)絡(luò )管理層
網(wǎng)絡(luò )管理層通過(guò)提供地址分配管理和網(wǎng)絡(luò )錯誤管理的定義和過(guò)程描述，來(lái)唯一識別網(wǎng)絡(luò )上的控制器。其功能包括：請求網(wǎng)絡(luò )上控制器的地址和名字、為控制器聲明一個(gè)地址、公告不能聲明的地址和命令其他控制器使用新的地址等。

3 車(chē)輛網(wǎng)絡(luò )信息交互設計
車(chē)輛網(wǎng)絡(luò )信息交互選用的液晶顯示器為8寸、640×480像素、RS-232通信，具有6個(gè)無(wú)源P9接口薄膜按鍵，其顯示布局如圖5所示。圖中左半部分：上部為紅色信號指示燈及其報警提示，其下為其他顏色信號指示燈：中部為儀表模擬模式下表盤(pán)指針或數字模式下數字，其下為小儀表報警提示；下部為組成員數據及各組報警提示。圖中右半部分：上部為日期時(shí)間、環(huán)溫／氣壓、單／全里程，其下為診斷指示燈及DMl來(lái)源、菜單；下部為信息分頁(yè)，包括基本信息、各ECU產(chǎn)品未處理的信息、DMl及DM2內容、DMl及DM2下載應答、DM3應答、DMll應答、單里程清零應答和日期時(shí)間交互修改等。