J1939协议理解

J1939协议理解
今天读了J1939协议的介绍文档，下面主要说说我的理解：
1、网络应用分为几个层
物理层SAE J1939-11
数据链路层SAE J1939-21
网络层SAE J1939-31
应用层SAE J1939-71
故障诊断SAE J1939-73
网络管理层SAE J1939-81
2、下面主要说说数据链路层和应用层
数据链路层：为物理连接之间提供可靠的数据传输。

包括发送CAN 数据帧所必需的同步、顺序控制、
出错控制和流控制。

首先要明白几个概念
PGN：参数组编号
帧（Frame）: 组成一个完整信息的一系列有序的数据位。

帧又被划分成几个域，每个域包括了预定义类型的数据。

CAN 数据帧（CAN Data Frame）:组成CAN 协议帧所必需的有序位域，以帧起始（SOF）开始以帧结束（EOF）结尾。

标准帧（Standard Frame）:CAN2.0A规范中定义的使用
11 位标识符的CAN 数据帧。

扩展帧（Extended Frame）:CAN2.0 B规范中定义的使用29 位标志符的CAN 数据帧。

包（Packet）:一个单一的CAN 数据帧就是一个包。

当一条报文包含参数组的数据长度小于等于８个字节时，这样的报文也称为包。

报文（Message）:指一个或多个具有相同参数组编号的（PGN）数据帧。

也就是说只要一个或多个CAN数据帧具有相同的PGN号，那他们就是属于一个报文。

多包报文（Multipacket Messages）:当具有相同参数组编号的所有数据需要使用多个CAN 数据帧来传输时使用的一种J1939报文。

每个CAN 数据帧拥有相同的标识符，但在每个包中数据不同。

协议数据单元PDU的格式
PDU是J1939传输数据的格式，它基于CAN协议的扩展帧传输方式。

即它的标识符是29位的。

优先级：最高0（000）设置到最低7（111 ）。

所有控制报文的缺省优先级是3（011 ）。

扩展数据页（EDP）和数据页（DP）的关系：
什么是第0页PGN，什么是第1页PGN？作用有什么不同？还不是太清楚
PDU 格式（PF）和PDU 特定域（PS）的关系
PDU 格式
（PF）
PDU
格式
PDU 特定域
（PS）
PF<240
PDU1
格式
PS是目标地址
（DA）
PF=240‾255
PDU2
格式
PS是组扩展
（GE）值
PDU1和PDU2时的参数组编号（PGN）数目
EDP DP PF PS PDU1时参数组编号0
0或者
1
0-239
目标地
址
2X240（PF的值）=480 EDP DP PF PS PDU2时参数组编号0
0或
者1
240-255
共16个数
组扩展值
0-255
（共256
个数）
2X16X256=8192在说说J1939的标识符合CAN协议的对应格式：
J1939的29位标识符格式
CAN协议扩展帧格式
首先，J1939的标识符是29位的，所以它使用的是CAN协议的扩展帧格式来传输数据。

29位的标识符在寄存器中的存放位置，正好对应CAN的
ID28-ID0的29位。

我们主要在ID18和ID17直接有两个位，SRR和IDE要求是必须写1的，它不包括在我们的J1939的标识符，还
有ID0的后一位RTR位也不包括在我们的标识符中，这一位是无效位，应该写0。

标识符对应的CAN扩展帧的位数：
优先权3位-----------------ID28 ID27 ID26
扩展数据页EP-------------ID25
数据页DP-------------------ID24
PDU格式PF------------- ID23~ID16
PDU特定域PS----------ID15~ID8
源地址SA-----------------ID7~ID0
如果ECU读回来一串数据怎么判断参数组编号PGN呢？
首先，把数据的前29个字节（标识符）提取出来。

然后进行解析，解析方式：
把ID28~ID24提取出来组成一个字节（对应优先权位、EP、DP）把ID23~ID16提取出来组成一个字节（对应PF的8位）
把ID15~ID8提取出来组成一个字节（对应PS的8位）
上述ID25~ID8就组成了数据的PGN（参数组编号）
例如：
收到的前29个字节是0x67,0x98,0x1c,0xa2
看看它们的存储方式：
BI
T7
6543210
ID R0ID
28
ID
27
ID
26
ID
25
ID
24
ID
23
ID
22
ID
21 01100111
0x
67
ID R1ID
20
ID
19
ID
18
SR
R=1
ID
E=1
ID
17
ID
16
ID
15 10011000
0x
98
ID R2ID
14
ID
13
ID
12
ID1
1
ID
10
ID
9
ID
8
ID
7
把ID28~ID24提取出来，其中标识符只包括ID25和ID24，即PGN的第一个字节是00（二进制），
把ID23~ID16提取出来，组成二进制的：11110000（PF字节的8位）
把ID15~ID8提取出来，组成00001110（对应PS的8位）把上述3个字节连接起来组成一个二进制的数：00 11110000 00001110，把它转换成16进制就是0XF00E，转换成十进制是：61454，这就是它的PGN号。

3、应用层
应用层为应用过程访问OSI 环境提供了一种方法,包括支持应用的管理功能和通用的机制。

它以PGN和SPN的方式具体规定了车辆使用的每个参数的数据长度，数据类型，分辨率和数据范围等。

应用层报文使用PGN作为一组参数的标号。

一组参数称为“参数组”（PG），PGN是其唯一的标识号。

参数组内有一个或多个具体的参数，每个具体参数都有一个唯一的标号，称为“怀疑参数编号”，即SPN。

以一个实例讲解PGN的使用
以PGN65213为例，首先是它的J1939的协议定义：
假定我们只使用了协议中的前3个参数，预计风扇转速比，风扇驱动器状态，风扇转速。

下面是这3个参数在字节中的存储方式，预计风扇转速比是一个字节的，它占用了byte1的8位，风扇驱动器状态是4个字节的，占用了byte2的后四位，风扇转速是2字节的，占用的byte3和byte4. 其他没有使用的位要写1.
他们每一个参数对应一个SPN，在SPN中都有它的斜率和分辨率的规定。

例如第一个参数Estimated Percent Fan Speed，我们看它的SPN号是975，我们再来查看SPN975的内容，发现他是一个表示百分比的数，范围是0%到100%，分辨率是0.4%，偏移量是0。

如果我们想写个50%进去，怎么把50%转换为二进制数放到字节中呢，
计算方式：50%/分辨率+偏移量=要写入的字节数，我们来计算下
50%/0.4%+0=125，这个数是十进制的，把它转换为二进制就是：0111 1101，我们把这数放到字节1中就可以了。

4、。