SAE-J1939中的PGN和SPN，以及多包传输

### SAE-J1939中的PGN和SPN，以及多包传输 #### SAE J1939概述 SAE J1939是一种广泛应用于商用汽车行业的开放式网络和通信标准。这一标准旨在定义如何让电子控制单元（ECU）通过控制器局域网（CAN）总线进行有效通信。它几乎涵盖了所有类型的商用车辆，包括但不限于公交车、大型卡车等，并且在农业、军事及海洋运输领域也有应用。 SAE J1939的工作速率通常为250kbps（部分新协议支持500kbps），使用29位的CAN标识符来确保数据的准确传输。 #### SAE J1939法规文件结构 SAE J1939提供了一系列规范文档，其命名结构有助于用户理解不同部分的功能和用途。 #### 协议数据单元（PDU） PDU由七个主要部分构成： - **优先级**：定义了数据传输的紧急程度。 - **扩展数据页**：用于标识数据页的类型。 - **数据页**：包含实际的数据信息。 - **PDU格式**：指示数据的具体格式。 - **PDU特定域**：可以作为目标地址、组扩展或特定于特定应用。 - **源地址**：发送方的标识。 - **数据场**：包含实际传输的数据。 每个PDU都会被封装在一个或多个CAN数据帧中，通过物理媒介传输至其他网络设备。每个CAN数据帧只能承载一种PDU。 #### J1939报文类型 SAE J1939定义了五种基本的报文类型： 1. **命令**：此类消息允许从特定源地址向特定目的地或全局目的地发送命令，以触发特定动作。 2. **请求**：用于从全局范围或特定目标地址请求信息。 3. **广播/响应**：既可以用作主动广播也可以作为命令或请求的响应。 4. **确认**：分为两种形式——基于CAN协议的确认和应用层确认。 5. **组功能**：用于一组特殊功能，如网络管理功能等。 #### PGN与SPN - **PGN（Parameter Group Number）**：参数组号。它是对一组相关的SPN进行分组并定义其在消息中的布局和顺序的标识。PGN不仅用于识别消息的优先级和数据格式，还帮助结构化地传输和解析参数。 - **SPN（Suspect Parameter Number）**：参数号。每个SPN代表了一个特定的参数，如发动机转速、车速等，它提供了一种标准化的方式来描述和识别不同参数。 ##### PGN的组成 PGN由CAN ID中的扩展数据页（EDP）、数据页（DP）、PF（PDU格式）、GE（PDU特定域）加上六个0位组成，总共24位。当PF小于240时，GE默认为0；当PF大于等于240时，GE取正常值。例如，对于报文ID 0x18FECA17： - 第一个字节是18（二进制为0001 1000），优先级为6，EDP=0，DP=0； - 第二个字节是PF=FE（十进制254＞240）； - 第三个字节是GE=CA（由于PF＞240，GE取正常值）； - 第四个字节及之后的部分用于标识具体的PGN。 #### 多包传输 在J1939协议中，某些PGN可能包含大量数据，这可能导致单个CAN数据帧不足以容纳全部信息。此时就需要采用多包传输的方式，即把数据分成多个CAN数据帧进行传输。例如，对于多包PGN，一个请求可能会触发一系列CAN数据帧的响应，每帧包含一部分数据。这种机制确保了即使是非常大的数据集也能被有效地传输和处理。 总结而言，SAE J1939是一种强大的通信标准，它通过PGN和SPN的概念实现了复杂数据的有效管理和传输。通过理解和掌握这些核心概念，可以帮助开发者和工程师更好地利用这一标准，提高系统的互操作性和可靠性。