基于SAEJ1939無線通信數(shù)傳協(xié)議的CAN（控制器局域網(wǎng)絡(luò)）總線批量數(shù)據(jù)傳輸

CAN總線

CAN（控制器局域網(wǎng)絡(luò)）總線，以其高實(shí)時(shí)性、高可靠性、功能完善、高性價(jià)比、開發(fā)周期短、等諸多優(yōu)點(diǎn)，被大量應(yīng)用于車輛通信及控制，幾乎所有汽車生產(chǎn)商及其供應(yīng)商都選則CAN總線做為通信介質(zhì)。

SAEJ1939協(xié)議

SAEJ1939協(xié)議是在CAN2.0B的基礎(chǔ)之上做了進(jìn)一步封裝，相較于七層OSI模型，更加簡單、易于上手，該協(xié)議主要面向客車和大中型載重貨車。SAEJ1939數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)如下：

從上圖可知，一幀CAN數(shù)據(jù)幀最大可攜帶8 Byte（64bit）數(shù)據(jù)。而在日常車輛控制中往往需要傳輸?shù)膬?nèi)容遠(yuǎn)大于此數(shù)量。在SAEJ1939-21中專門規(guī)定了傳輸協(xié)議功能。

無線傳輸協(xié)議功能主要分為兩個(gè)部分：消息的拆裝與重組，連接管理。

消息拆裝與重組：

大于8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)不能通過用一個(gè)單獨(dú)的CAN 數(shù)據(jù)幀來傳輸。它們需要被拆分成多個(gè)小的數(shù)據(jù)包，使用單獨(dú)的數(shù)據(jù)幀依次傳送。接收者則負(fù)責(zé)按編號(hào)將這個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)包重組長數(shù)據(jù)，并傳給應(yīng)用程序。

連接管理：

連接管理包含三個(gè)過程：建立連接、數(shù)據(jù)傳輸、連接關(guān)閉。

1.建立連接：當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)要傳送一組大于8字節(jié)的數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)發(fā)起請(qǐng)求連接，請(qǐng)求中包含整個(gè)數(shù)據(jù)包的大小，要傳送消息的幀數(shù)，以及它設(shè)定的參數(shù)群編號(hào)。然后等待接收方做出相應(yīng)的響應(yīng)或者超時(shí)。

2.數(shù)據(jù)傳輸：當(dāng)建立連接之后，當(dāng)發(fā)送者接收到允許發(fā)送的信號(hào)后，發(fā)送者將按順序?qū)⒉鹧b好的數(shù)據(jù)依次發(fā)送到CAN網(wǎng)絡(luò)上。數(shù)據(jù)幀的第一個(gè)字節(jié)用于表示當(dāng)前數(shù)據(jù)包的編號(hào)。因此，一次批量傳輸的最大數(shù)據(jù)量為：255 * 7 = 1785字節(jié)。

3.連接關(guān)閉：當(dāng)數(shù)據(jù)被正確發(fā)送后，接收方會(huì)回傳一個(gè)數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包內(nèi)容包括：結(jié)束應(yīng)答標(biāo)號(hào)、整個(gè)消息的大小、接收的幀數(shù)以及參數(shù)群編號(hào)。

整個(gè)傳輸過程如下圖：