SAE J1939Word格式文档下载.docx
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2.2.2缩写6
2.3开放系统互连模型参考：
7
2.4文档结构指南8
3技术规定9
3.1J1939教程9
3.1.1简介10
3.1.2消息格式和使用方法10
3.1.3地址和名称（J1939/81及附录B）11
3.1.4通信方式13
3.1.5传送消息（使用J1939/21和J1939/7X）13
3.1.6接收消息（使用J1939/21和J1939/7X）13
3.1.7电控单元设计（使用J1939/11、J1939/21和J1939/7X）14
3.1.8网络拓扑——J1939/01使用物理层J1939/11和网络层J1939/3114
3.2预分配值14
3.2.1参数群编号15
3.2.2数据域分组15
3.2.3名称系统和功能16
3.2.4产业类群16
3.2.5制造商代码17
3.2.6首选地址17
3.2.7可疑参数编号（SPN）17
3.3应用实例18
1目标
本推荐规程供轻型、中型或重型的车辆或者合适的使用车辆派生部件（如发动机组）的固定设施使用。
涉及的车辆包括（但不限于）：
卡车及其拖车；
建筑设备以及农业设备和器具。
本推荐规程的目的是提出一个电子系统间的开放互联系统。
即通过提供一个标准的框架使电控单元（ElectronicControlUnits，ECU）之间可以实现相互通信。
1.1开放程度
一个J1939的网络开放到这样一种程度，即两个遵循同一个J1939/0X文件的电控单元可以通过该网络连接以及彼此通信而不需要实现额外的功能接口。
J1939/0X文件描述了某种特定类型的应用，典型的情形是代表了与其相关的一个特定的工业，如农业机械或重型卡车。
遵循不同J1939/0X的电控单元之间有可能不能进行直接的相互通信，并且它们的混用在有些情况下有可能引起整个网络的工作失常或完全崩溃。
1.2执行验证
目前并没有一个流程来测试、验证或正式批准使用J1939网络的电控单元。
委员会希望每个开发者都能按照本推荐规程的宗旨，以及遵循本推荐规程的相应约定来设计他们的产品。
在J1939/11和J1939/21中对针对本规程的自我验证做出了规定。
委员会希望在将来能够定义并实现用来测试新产品与所有适用J1939文件的完全兼容性的流程。
在此之前，特定产品对本规程的执行程度将只能作名义上的判断。
针对本规程的任何部分的使用或解释的疑问都应该被提交到SAE控制和通信小组委员会来进行决议。
2参考
2.1出版物
ISO7498信息处理系统——开放系统互连——基本参考模型
ISO11898路面车辆——数字信息交换——控制局域网（高速），1992年12月
ISO11992路面车辆——牵引车辆或被牵引车辆的电气连接——数字信息交换（第
1、2、3部分）
SAEJ1213汽车电子术语表
SAEJ1708重型汽车微机系统串行数据连接的推荐操作规程
SAEJ1587重型汽车微机系统电子数据连接的推荐操作规程
SAEJ1922高速公路中型或重型柴油车辆的电子控制设备的传动控制接口
SAE出版物可在SAE，400CommonwealthDrive,Warrendale,PA15096-0001获得。
ISO出版物可在ANSI，11West42ndStreet,NewYork,NY110036获得。
2.2定义及缩写
本文件中的定义将取代SAEJ1213中相应的定义。
SAEJ1213中的定义在其他地方是完全适用的。
2.2.1定义
应答（Acknowledgement，ACK）——确认所要求的动作已经被理解并完成；
地址（Address）——定义消息的源节点（或在适用情况下为目的节点）的一个（或一些）8位域；
仲裁（Arbitration）——一个或多个ECU在获取对共用总线的访问权时解决冲突所使用的过程；
位填充（BitStuffing）——一个被用来保证发送或接收消息具有最小1-0跳变并使CAN数据帧中的比特流能够正确的再同步的处理方式。
更详细的讨论参见CAN的说明；
桥接器，桥路（连接器）（Bridge）——两个J1939网段之间存储并转发消息的设备。
它保证不同网段间介质、电器接口和数据传输率的转换。
桥接器两端的协议和地址空间保持不变，但请注意为了尽可能减小各网段总线的负载，桥接器可能会选择性的过滤掉某些通过它的消息；
总线（Bus）——见网段；
CAN数据帧（CANDataFrame）——组成传送数据的CAN协议帧所必需的有序比特流，以帧起始（SOF）开始以帧结束（EOF）结尾；
循环冗余校验（CyclicRedundancyCheck，CRC）——一种错误控制算法。
这里使用了15位的CRC来检测传输错误。
对于k比特的消息或帧，发送器产生一个n位帧检测序列。
这样由k+n位组成的结果帧对这个预先定义的数就是可分的。
接收器按该数对收到的数据进行除法运算，若没有余数则可认为没有错误发生；
数据域（DataField）——CAN数据帧中包含应用层（文档J1939/7X）定义的0-64位数据；
数据页（DataPage）——CAN数据帧的标志符中用来在两页参数群编号中选择其中一页的一个比特。
它为参数群编号将来的扩展提供了可能。
它也是用来确定标明CAN数据帧中的数据域的参数群编号的各个域之一；
目标地址（DestinationAddress，DA）——用来指出要接收J1939消息的ECU的29位CAN标志符中的特定协议数据单元域；
设备（Device）——具有一个或多个ECU和网络连接的实际的部件；
电（子）控（制）单元（ElectronicControlUnit，ECU）——可以发出J1939消息的计算机化的电子装置；
帧结束（EndofFrame，EOF）——标志CAN数据帧结束的7位的域；
扩展帧（ExtendedFrame）——CAN2.0规范中定义的使用29位标志符的CAN数据帧；
帧（Frame）——形成整个消息的一系列数据位。
帧又被划分成几个域，每个域包括了预定义类型的数据。
参见CAN数据帧；
功能（Function）——具有一个或多个连接在J1939总线网段上的ECU的车辆系统的能力。
功能的值在64位ECU名称中的8位功能域中被定义；
网关（Gateway）——该设备使数据可以在两个使用不同协议或消息组的网络中传输，网关提供了在从一个网段向另一个传送消息时将参数重新包装到新的消息中的手段；
群扩展（GroupExtension（GE））——这是J1939CAN数据帧PDU中的一个域，是决定参数群编号时必不可少的信息；
标识符（Identifier）——CAN仲裁域的标识部分；
空闲状态（Idle）——没有节点传输或试图传输数据时的CAN总线状态；
装置（Implement）——由一个或多个电控单元组成的机构，可以附在车辆上或脱离车辆单独使用；
介质（Media）——网络中在电控单元间承载电气传输（或相似通信方法）的物理实体。
对J1939/11而言，介质是屏蔽双绞线；
消息（Message）——“消息”是指一个或多个拥有相同参数群编号的“CAN数据帧”。
例如，在总线上传送的编号相同的和参数群信息可能包含多个CAN数据帧；
多组消息（MultipacketMessages）——一种J1939消息，在当前拥有相同参数群编号的所有数据需要多个CAN数据帧来传送时使用。
每个CAN数据帧拥有相同的标识符，但在每个信息包中包含不同的数据；
名称（NAME）——被用来标识电控单元主要功能及其实例的8字节数值。
一个设备的名称必须是唯一的，在当前车辆网络中不可以有两个设备共享同一个名称；
节点（Node）——将电控单元与网络相连的硬件。
一个节点在网络中可能拥有多个地址；
非易失性（Non-Volatile）——在任何情况甚至断电情况下，保持可变内存数据的能力。
该功能被用于电控单元的地址和名称等在使用过程中会更改的重要数据。
只读存储器从技术上来讲具有非易失性，但因为其数据无法在使用过程中更改，因此不是本文所推荐的；
拒绝应答（Negative-Acknowledgment（NACK））——该应答表明，某个设备不能理解一个消息或者无法实现一个请求操作；
信息包（Packet）——一个CAN数据帧就是一个信息包。
信息包还可以是，用一个CAN数据帧就可以包含被传送的全部参数群的消息；
参数群（ParameterGroup（GP））——在同一个J1939消息中传送的参数集合。
参数群可以包括：
命令、数据、请求、应答和拒绝应答等。
不论是在一个单信息包消息还是在多组消息中，参数群都被看作数据。
因为参数群不必包含源地址，因此任何设备都可以送出参数群；
参数群编号（ParameterGroupNumber（PGN））——3字节，24位，包含了保留位、数据页、PDU格式和群扩展域等信息。
参数群编号唯一的标识了一个确定的参数群；
协议数据单元格式（PDUFormat（PF））——29位标识符中一个8位数据，表明了协议数据单元的格式，并且被部分或完全的用来为参数群提供标志。
该数据在参数群中还被用来标注CAN数据帧的数据域；
特定协议数据单元（PDUSpecific（PS））——29位标识符中一个8位数据，其具体数据由协议数据单元格式的值决定。
该数据可能是一个目标地址（DA），还可能是群扩展（GE）信息。
该数据在参数群中也被用来标注CAN数据帧的数据域；
1型协议数据单元（PDU1Format）——用在将被发送到指定目标地址（DA）的消息中。
特定协议数据单元（PS）中包含了目标地址（特定或全局）；
2型协议数据单元（PDU2Format）——该格式用来发送被使用群扩展技术标注的信息。
这种协议数据单元不包含目标地址。
在该格式下，特定协议数据单元（PS）中包含的是群扩展信息；
首选地址（PreferredAddress）——在申请地址时，电控单元首先尝试使用的地址。
首选地址由委员会分配；
优先权（Priority）——在标识符中占一个3比特区域，设置了传输过程中的仲裁优先级。
最高优先级为0，最低优先级为7；
协议数据单元（ProtocolDataUnit（PDU））——一个协议数据单元指一个J1939特定CAN数据帧格式；
远程传输请求（RemoteTransmissionRequest（RTR））——CAN协议的特性之一就是允许一个电控单元请求其他电控单元发送消息。
该CAN特性没有在J1939中使用，取而代之的是另一种专门为J1939设计的请求机制；
中继器（Repeater）——一种可以使来自于一个媒体段的数据信号再生并送到另一个媒体段的设备。
该设备允许在总线上接入更多电气负载（设备），或者连接另一种类型的媒介（物理层扩展）。
在中继器两端的速度（数据传输速率）、协议（数据链路层）和地址空间应该是相同的。
J1939要求，重新生成数据信号产生的延时相对于每位数据的传输都要保持在一个很小的比率以下；
保留位（ReservedBit）——SAE在29位标识符中为将来定义而保留的一个数据位。
同时也是标注CAN数据帧中数据域的参数群编号的一个域；
路由器（Router）——一种容许拥有不同地址空间、不同数据传输速率和不同媒体的网段进行消息交换的设备。
该设备使得每个网段有最小的总线负载，同时可以从远程网段获得关键消息。
跨越各网段的协议要保持一致。
注意为了把消息从网段1上的地址X翻译并路由到网段2上的地址Y，路由器必须要拥有对应的查询表；
网段（Segment）——指当前网络的物理介质和网络中没有通过网络互连电控设备连接的节点。
在网络中同一段内的电控单元可以同时检测到信号（例：
在不同的网络电气部分间没有中间设备）。
网络的不同段可以通过网络互连电控单元，包括中继器、桥接器和路由器等，连接在一起；
源地址（SourceAddress（SA））——在29位标识符中表示消息来源的8位数据域。
源地址域中保存了发出消息的电控单元的地址；
标准帧（StandardFrame）——符合CAN2.0b规范，采用11位标识符的CAN数据帧；
帧起始（StartofFrame（SOF））——CAN数据帧中用来表示帧开始的第一个数据位；
子网（Subnetwork）——当有多个段的被使用的时候，在一个特定的SAEJ1939段内的网络活动（消息传递）。
子网可以包括：
牵引车、拖车、装置和刹车系统。
注意，子网可由桥接器、路由器或网关分离开，以减少网段内的总线通信量。
综上，SAEJ1939车辆网络由各种子网构成；
车辆（Vehicle）——在大多数应用中，可以驱动自己和一个或多个J1939段的机械。
车辆由连接在一起的一个或多个车辆系统装配而成；
车辆系统（VehicleSystem）——车辆的组成部分，或者与车辆的组成部分相似的部分，包括一个或多个可以连接或从车辆上断开的J1939段。
一个车辆系统可由多个功能组成，而且拥有多个连接在车辆系统中J1939段上的电控单元。
2.2.2缩写
ABS（AntilockBrakingSystem）防抱死系统
AP（AcceleratorPedal）加速踏板
ASR（AccelerationSlipRegulation（TractionControl））加速轮胎滑差率调节（驱动力控制）
ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）美国信息交换标准码
CAN（ControllerAreaNetwork）控制器局域网
Con-Ag（Construction-AgricultureIndustry）建筑业－农业
DLC（DataLengthCode）数据长度码
ID（Identifier）标识符
IDE（IdentifierExtensionBit）标识符扩展位
LLC（LogicalLinkControl）逻辑链路控制
LSB（LeastSignificantByteorLeastSignificantBit）最低有效字节或位
MAC（MediumAccessControl）媒体访问控制
MID（MessageIdentifier）消息标识符
MSB（MostSignificantByteorMostSignificantBit）最高有效字节或位
NA（NotAllowed）禁用
NA（NotAvailable）无效
OSI（OpenSystemInterconnect）开放式系统互联
P（Priority）优先级
PDU（ProtocolDataUnit）协议数据单元
PID（ParameterIdentifier）参数标识符
PS_GE（PDUSpecific-GroupExtension）特定协议数据单元_群扩展
PS_DA（PDUSpecific-DestinationAddress）特定协议数据单元_目标地址
PTO（PowerTake-Off）动力输出装置
R（Reserved）保留的
SID（SubsystemIdentifier）子系统标识符
SLOT（Scaling,Limits,Offset,andTransferFunction）定标、界定、偏移和传输功能
SPN（SuspectParameterNumber）可疑参数编号
SRR（SubstituteRemoteRequest）代用远程请求
un（Undefined）未定义
开放系统互连模型是由国际标准化组织在1984提出的一个计算机通信体系的模型。
如图1所示OSI模型由若干层次组成。
分层的目的是使得协议的开发可以根据所需各层的功能来进行。
J1939就是根据此模型分层构建起来的。
虽然针对OSI模型的每层都有对应的J1939文件，但并不是所有的层次都是由各自的J1939文档来明确界定的。
那些没有对应文档描述的层次由包括在其他文档中的功能来支持。
各层的功能描述如下：
1．物理层–特定结构的比特流在物理媒介上的传输；
处理访问物理媒介的机械、电气、功能和时序特性。
2．数据链路层–提供通过物理层的可靠信息传输；
通过加入必需的同步、错误控制、时序控制及流量控制来发送数据块（即帧）。
3．网络层–为高层屏蔽系统间连接时所使用的数据传输及切换等技术细节；
负责建立、维护以及拆除连接。
4．传输层–提供终端节点间数据的可靠、透明传输；
提供点到点的错误恢复和流量控制；
提供长消息的分段以及再组装。
5．会话层–提供不同应用之间通信的控制框架；
建立、管理以及拆除互连应用间的会话。
6．表示层–为应用过程提供数据表示之间差别（即语法）的屏蔽。
7．应用层–提供用户对开放系统互连环境的访问及提供分布式信息服务。
OSI模型的目的是为协调计算机系统通信标准的开发提供一个共同的基础，以使此类开发能在这个共同基础的的整体框架内进行。
任何在此基础上开发的标准，如J1939，都并不需要明确地照此7层模型进行划分，但是7层模型中描述的基本功能必须在这些协议中得到支持。
此外，实现各层功能的硬件和软件也不需要被严格地区分定义，只要每一层的功能在系统设计中是可辨识的。
在特定系统中分配这些功能的过程中，7层模型中层与层之间的区分可能会被完全淡化。
如果纵观J1939协议的各层文档，可以看出有些实现OSI七层模型中特定功能的J1939协议层次总是与其他OSI层次结合在一起。
这往往是由于特定层次并不需要独立的对应文档。
由于J1939网络是一个专门用途的通信系统，只需要支持在特定工业领域里的一组特定的应用，而不需要通用化。
因此并不需要实现OSI模型的所有层次。
只有在J1939的潜在应用中需要用到的层次将被定义。
这些层次都分别用文档做出了描述。
2.4文档结构指南
此J1939文档是整个J1939协议框架中的顶层文档。
针对J1939网络的每个特定应用以及OSI七层协议的每个层次都分别有文档来进行详细的说明，这些文档分别被命名为J1939/N。
为了区分同层协议的不同版本，使用了斜线后的第二个数字来进行区分。
这样，如果要获得特定应用的J1939网络的详细说明，以北美农业设备为例，就应该首先拿到顶层的文档J1939/02，这个文档中描述了该应用的所有相关的层次、版本的文档。
现有的文档及编号情况如下：
J1939
即本文档，概括地描述了J1939网络、OSI分层结构、下级文档的结构，并且提供了所有预分配值和名称。
J1939/0X
针对特定应用的说明文档，这里X指J1939的特定的网络/应用版本，这个文档指出了J1939适用的特定工业或应用领域，并且列出了构成网络的每个层次对应文档的各个版本。
J1939/01
卡车及客车控制及信息网络。
J1939/02
农业设备控制及通信网络。
J1939/1X
物理层文档，这里X指物理层的某个版本。
J1939/11
物理层，250K比特/秒，屏蔽双绞线。
J1939/12（草案）
物理层，250K比特/秒，四芯绞线。
J1939/13（草案）
物理层，诊断接口。
J1939/21
数据链路层（该层不允许定义另外版本的文档）。
J1939/3X
网络层文档，X指特定版本的网络层。
J1939/31
网络层。
J1939/4X
传输层文档，这里X指特定版本的传输层。
现在还没有定义传输层文档。
J1939/5X
会话层文档，这里X指特定版本的会话层。
现在还没有定义会话层文档。
J1939/6X
表示层文档，这里X指特定版本的表示层。
现在还没有定义表示层文档。
J1939/7X
应用层文档，这里X指特定版本的应用层
J1939/71
应用层——车辆
J1939/72（草案）
应用层——虚拟终端
J1939/73
应用层——诊断
J1939/81
J1939网络管理协议（该层不允许定义另外版本的文档）
J1939/82（草案）
执行
OSI模型中的7个层次都被分别分配了文档编号，不管这些层次在现有的J1939规程中有没有被特别定义。
这样做一方面是为了更加易于辨识J1939与OSI模型的关系，同时也是为以后需要定义相应层次文档时提供了扩展的可能。
J1939/81，作为网络管理协议，被单独地定义出来。
这是由于它纵向地贯穿了所有的层次，故此最好被说明和理解成一个独立的主题，而不是将网络管理层的每一个部分包括在其影响的特定层次之中。
同一个网络中可能会同时使用不同的应用层文档，所以必须保证兼容性。
典型的例子如一个农业设备，在大多数的通信时使用J1939/71，而在显示终端通信时使用J1939/72。
在某些情形下，单个车辆或应用中也可能出现在同一系统中使用不同物理层的情况，但这里并不需要提供兼容性，只要不同的物理层是在不同的网段中被使用。
例如在卡车上，连接牵引车与拖车的物理层可能与牵引车自己用的物理层不同。
3技术规定
除了介绍整个系列的J1939文档，本文档也将试图为并不熟悉J1939的人回答以下这些最基本的问题：
⏹J1939将如何工作
⏹如何构成和处理消息（发送和接收）
⏹如何设计支持J1939的ECU
⏹典型的控制时序是如何完成的（应用实例）
⏹典型的网络是如何布线的
3.1J1939教程
以下教程是为J1939/01中描述的卡车和客车控制通信网络设计的，J1939/01在这个教程中被当作一个典型例子来使用。
这并不说明所有的应用都一定要按照J1939/01来执行。
其他的应用可能在一个
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