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

2．2 數(shù)據(jù)鏈路層
數(shù)據(jù)鏈路層在物理層之上提供了可靠的數(shù)據(jù)傳輸功能，實現(xiàn)了應(yīng)用層報文的數(shù)據(jù)交換。通過數(shù)據(jù)鏈路層的組織，實現(xiàn)了發(fā)送數(shù)據(jù)幀必須具有的同步、順序控制、錯誤控制和流控制等功能。
數(shù)據(jù)鏈路層通過協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)組織數(shù)據(jù)幀中的協(xié)議相關(guān)信息。PDU由數(shù)據(jù)幀中29位ID和O～8字節(jié)數(shù)據(jù)場組成，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖3所示。P場決定報文優(yōu)先級；R位保留；DP位是數(shù)據(jù)頁位；PF場決定PDU格式(PDUl或PDU2)；PS場為PDU細節(jié)，由PF場決定是目標地址DA還是對PF、的組擴展GE；SA為源地址。

數(shù)據(jù)鏈路層提供的報文有命令報文、請求報文、廣播／響應(yīng)報文、應(yīng)答報文及組功能報文。此外，數(shù)據(jù)鏈路層還實現(xiàn)了傳輸協(xié)議功能，用于將大于8字節(jié)報文進行打包重組、連接管理，分為廣播公告的BAM協(xié)議和點對點會話的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(shè)備需求和服務(wù)。當(dāng)多個網(wǎng)段存在時需要網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)ECU，其功能包括報文轉(zhuǎn)發(fā)、報文過濾、報文地址轉(zhuǎn)換、報文重組及數(shù)據(jù)庫管理。網(wǎng)絡(luò)層功能對于特定ECU來說是可選的，網(wǎng)絡(luò)中僅信息交互ECU用到網(wǎng)絡(luò)層功能。
2．4 應(yīng)用層
應(yīng)用層定義了針對車輛應(yīng)用的信號(參數(shù))和報文(參數(shù)組)。應(yīng)用層通過參數(shù)描述信號，給每個參數(shù)分配了一個19位的可疑參數(shù)編號(SPN)；通過參數(shù)組描述報文，給每個參數(shù)組分配了一個24位的參數(shù)組編號(PGN)。SPN用來標識與ECU相關(guān)的故障診斷元素、部件或參數(shù)組中參數(shù)；PGN用來唯一標識一個特定參數(shù)組。除已分配的參數(shù)和參數(shù)組外，用戶還可通過分配未使用的SPN給自定義參數(shù)和定義專有報文對應(yīng)用層進行補充。
2．5 應(yīng)用層診斷
應(yīng)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(jié)，由19位可疑參數(shù)編號(SPN)、5位故障失效模式(FMI)、7位故障發(fā)生次數(shù)(OC)以及1位SPN轉(zhuǎn)換方式(CM)組成，如圖4所示。

2．6 網(wǎng)絡(luò)管理層
網(wǎng)絡(luò)管理層通過提供地址分配管理和網(wǎng)絡(luò)錯誤管理的定義和過程描述，來唯一識別網(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 車輛網(wǎng)絡(luò)信息交互設(shè)計
車輛網(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個無源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指針或數(shù)字模式下數(shù)字，其下為小儀表報警提示；下部為組成員數(shù)據(jù)及各組報警提示。圖中右半部分：上部為日期時間、環(huán)溫／氣壓、單／全里程，其下為診斷指示燈及DMl來源、菜單；下部為信息分頁，包括基本信息、各ECU產(chǎn)品未處理的信息、DMl及DM2內(nèi)容、DMl及DM2下載應(yīng)答、DM3應(yīng)答、DMll應(yīng)答、單里程清零應(yīng)答和日期時間交互修改等。