can通信协议

发布时间：2023-06-12 作者：admin 来源：文学

can通信协议

2023年3月16日发(作者：抗疫英雄手抄报)

商用车控制系统局域网络（CAN）通信协议--网络管理

ICS

GBTXXXX7,XXXX

商用车控制系统局域网络CAN通信协议

第7部分网络管理

英文名称

SAE1939-812003NEQ

征求意见稿

20xx-xx-xx发布20xx-xx-xx实施

国家标准化管理委员会

GBTXXXX7,XXXX

前言

GBT××××《商用车控制系统局域网络CAN总线通信协议》包括10

个部分

第1部分物理层屏蔽双绞线250K比特秒

第2部分物理层非车载诊断连接器

第3部分物理层非屏蔽双绞线250K比特秒

第4部分数据链路层

第5部分应用层车辆

第6部分应用层诊断

第7部分网络管理

第8部分参数组分配

第9部分地址和标识分配

第10部分可疑参数编号SPN

第11部分网络层

本标准为GBT××××的第7部分对应于SAE1939-812003

《网络管

理》本标准与SAE1939-81的一致性程度为非等效采用主要差异如下

按11规定增加了前言范围

将原文引用的SAE有关标准改为引用我国的相关国标

进行了编辑性修改

删除了涉及农业机械等非汽车的有关内容

本标准的附录ABCD均为资料性附录

本标准由全国汽车标准化技术委员会提出

本标准由全国汽车标准化技术委员会归口

本标准由负责起草

本标准主要起草人

GBT××××7

商用车控制系统局域网络CAN总线通信协议

第7部分网络管理

1范围

本部分规定了CAN总线网络的管理要求

本部分适用于MM及N类车辆

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款凡是注日期的引用文

件

其随后所有的修改单不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准然而鼓励根

据

本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本凡是不注日期的引

用文

件其最新版本适用于本标准

GBT××××9《商用车控制系统局域网络CAN总线通信协议》第9部分地

址和标识分配

GBT××××4《商用车控制系统局域网络CAN总线通信协议》第4部分数

据链路层

3术语及定义

本标准采用下列术语和定义

3(1

控制器应用程序CAControllerApplicationCA

控制器为电控单元ECU内执行一种特殊控制功能的软件和硬件控制器里的软

件称为

控制器应用程序CA一个ECU可以执行一个或多个控制功能因此可以包括一个

或

多个CA为了能够在本标准网络上进行通信每个CA都必须有一个地址以及一个

和它联系

在一起的名字

3(2

地址配置功能AddressConfigurationandCapability

地址配置是一种CA确定在地址声明中使用的源地址的方法出于地址声明过程

的

需要地址配置定义两种功能单地址功能和仲裁地址功能由名字的地址仲裁能力

域决定

相关的部分

4要求

网络管理层为唯一识别网络上的CA管理地址分配和网络错误提供必要的定义

和程序

每个CA应能提供唯一的64位名字CA必须首先声明地址成功然后才能向网

络发送如

果CA按地址声明过程声明地址失败必须按43给出的标准方式进行处理并向

网络报告

41名字和地址规定

在采用本标准的网络中地址用于保证消息标识符的唯一性以及表明消息的源地

址有

时地址被称为源地址就是后一种用法地址声明消息包括地址和名字用于把名字

和网络

中的某个地址关联在一起

每个CA在开始正常的网络通信之前必须有一个名字并且成功声明了一个地址

名字

有两个用途其一用于表示CA的功能描述如发动机1发动机2变速箱1ABS1其

二

作为一个数值用于地址仲裁把一个地址与唯一的名字com相关联也就把一个地

址

和一个CA关联起来ECU的制造商和网络集成商必须保证所有在一个网络上传

输消息CA的

名字是唯一的

com名字

CA的名字是一个64位的标识符由10个域组成其中有6个域的值由标委会分

配给出

其余4个域的值或者根据网络特性以及汽车架构给出或者由生产厂商直接给出

源地址用于标识在指定网络中进行通信的CA而与CA相关联的名字则主要用

于识别

网络上的CA及其功能利用网络管理协议中的地址管理程序在单个源地址与CA

的名字

之间建立联系并在网络上进行声明附录C中给出了符合本标准ECU命名的例

子

网络上的每个CA都应有一个名字这样CA可以根据它的主要功能被唯一标识

当多

个CA试图声明同一个地址时CA的名字也用于仲裁这样进一步增强了标识符

的唯一性

网络上的每个CA依次得到一个唯一的地址能够正确地和其它ECU仲裁CAN

数据帧

尽管名字全部的域不要求是可编程的但实例域应可改变例如车辆中有备用或多

个实例存在这样可以通过改变实例域对其进行正确配置推荐采用首选地址和全

部名字域

可编程的方法可以使用直接寻址的内部存储器存取协议对名字进行编程根据本

标准故障

诊断部分的描述指针扩展部分是目标对象的索引这里设置为000000002以表

明SPN

地址空间的SPNSPN2848表示的是CA名字

组成名字的各个域如表1所示并在下面的章节中分别对其进行定义

本标准的附录B部分列出了工业组汽车系统功能和制造商代码具体值

表2是名字的各个域在CAN消息中的字节顺序名字可以作为一个数值进行处

理也

就与本标准的应用层部分的定义保持了一致当多个CA试着声明同一个地址时

名字的所

有8个字节作为一个数值用于仲裁过程见com3

表2

字节1

位8-1ID编号的最低有效字节第8位是最高有效位

第8位紧接在消息的DLC位后发送

字节2

位8-1ID编号的第二字节第8位是最高有效位

字节3

位8-6制造商代码的最低有效3位第8位是最高有效位

位5-1ID编号的最高有效5位第5位是最高有效位

字节4

位8-1制造商代码的最高有效8位第8位是最高有效位

字节5

位8-4功能实例第8位是最高有效位

位3-1ECU实例第3位是最高有效位

字节6

位8-1功能第8位是最高有效位

字节7

位8-2汽车系统第8位是最高有效位

位1保留

字节8

位8地址仲裁能力

位7-5工业组第7位是最高有效位

位4-1汽车系统实例第4位是最高有效位

第1位是最后发送的数据位在消息中离CRC最近

com1名字域

名字域如表1所示按从左到右的优先次序排列汽车系统域的含义依赖于工业

组域

的内容当功能域的值大于127且小于254时功能域的内容依赖于汽车系统域

的内容图

1所示为域定义之间的关系如果车辆系统或功能域的值不知道或本标准中没有

定义可以

将其设为不可用二进制的1名字域的所有值都应正确设置

表1名字域

地址仲工业汽车系汽车保留功能功能ECU制造商ID

裁能力组统实例系统实例实例代码编号

1位3位4位7位1位8位5位3位11位21位

com2com3com44115com6com7com8com9com10com11

字节8字节8字节8字节7字节7字节6字节5字节5字节4字节

字节3字节2

字节1

图1名字域中的从属关系

com2地址仲裁能力域

地址仲裁能力域为1位该域表示CA是否可以使用可仲裁的源地址来解决地

址声明冲

突如果该域被设为1当一个CA声明地址时与较高优先级数值较小名字的CA

发生了冲突它就在可仲裁的源地址128–247范围中选择一个地址并将其声

明为其源地

址对于自配置的CA不具有地址仲裁能力它可以计算它的地址但不是从可仲裁

的源

地址中选择新地址在选择源地址时要遵循更多的限制例如高速公路的挂车地址

声

明过程见42

com3工业组域

工业组域为3位由CATARC定义并分配工业组域确定与具体工业组相关联的

名字

com4汽车系统实例域

车辆系统实例域为4位用于识别在一个已连接的网络中存在的一个特定汽车

系统的某

个具体系统

注如果网络中只有一个车辆系统或者是一个特定类型的车辆系统的第一个车辆

系统

则要把车辆系统实例域设置为零以表示这是第一个实例

com5汽车系统域

汽车系统域为7位由CATARC定义并分配该域与工业组域一起和一个公用名

字相

关联汽车系统域为网络中一组功能提供一个公用名例如目前已定义的工业组中

车辆

系统牵引车属于公共工业组挂车属于高速公路工业组

com6保留域

该域预留以备以后使用其值应设为零

com7功能域

功能域为8位由CATARC定义并分配取值范围在0到127其定义与其它域无

关

取值大于127时其定义依赖车辆系统域功能域与工业组域和汽车系统域结合

为特定的

控制器确定一个公用名字这种组合的公用名不包括任何具体的功能

com8功能实例域

功能实例域为5位在某个网络的同一个汽车系统中确定一个功能实例如果只

有

一个或是第一个特定的功能要把功能实例域置为零表示这是第一个功能实例

对于单个制造商和系统集成商建议在解释和使用功能实例域时必须达成一致例

如

一个由两部发动机和两部变速器组成系统在实际的物理连接中必须将发动机实

例0物理

连接到变速器实例0将发动机实例1连接到变速器实例1

com9ECU实例域

ECU实例域为3位它表明是给定功能相关的一组电控单元中的哪一个例如一

台发

动机有两个独立的控制单元都连接在同一个网络中第一个ECU的实例域设为

0第二个ECU

实例域设为1如果某个CA只有一个ECU或是CA的第一个ECU要把ECU实

例域置

为零表示这是第一个ECU实例

com10制造商代码域

制造商代码域为11位它表明哪一家公司对使用这个名字的ECU产品负责制

造商代

码是由CATARC分配制造商代码域与名字中的其它域无关

com11ID编号域

ID编号域为21位其值由ECU制造商设置当名字不唯一时必须使用ID编号

这

个域必须是唯一的并且在断电的情况下保持不变该域必须能够解决任何地址竞

争问题

制造商必须保证产品中的ID编号是唯一的制造商可以把任何信息如制造时间

日期模

块序列号模块在车辆中的安装位置等编码成ID编号

com12名字域中的从属关系

图1是汽车系统和工业组的高128128–255项功能的从属关系示意图另外

也表明

了ID编码与制造商代码之间的从属关系保留域与其它域无关功能0到127

与工业组和

汽车系统无关功能128到254依赖于汽车系统和工业组

com地址

地址是个一字节值用于识别网络上的CACA发送的每个消息的ID中都包括CA

的地

址这样就保证了CA发送消息的唯一性

在网络上工作的CA大部分都有一个设置好的首选地址见GBT××××9CA

必

须尝试首先使用该地址如果CA的首选地址已被网络上另外一个CA成功声明

根据CA的

地址仲裁能力及未使用地址的有效性CA可以选择尝试申请另外一个源地址或

者发送一个

不能申请地址的消息

在一个特定的车辆网络或者车辆子网中源地址必须是唯一的车辆每次上电后源

地址可以被关联到不同的CA对于不同的车辆源地址也可以不同

其它的CA可以假定声明0到127和248到253范围内首选地址的CA应执

行该地址定

义的功能并在名字域中指明其功能通常和CA相关联的名字在车辆初始化时配

置或在

在整车装配时配置或者在车辆上增加,,,时配置和源地址联系在一起的名字不

管它

使用哪个地址都包括有,,功能的标识

本标准共提供五种地址配置功能详见,3这五种地址配置功能并不表明一个给定

的

,,必须支持这些功能对于采用本标准的CA不要求有特定的地址配置功能但是

所有

的CA必须具有本标准45中规定的最小网络管理功能如果整车制造厂针对特

殊应用有特

殊要求CA要具备地址配置功能

对于某些CA有些地址配置功能比其它的选址功能更合适例如数据记录仪标定

ECU网桥部分工具它们可能要连接到一个正在运行的网络上地址仲裁功能就更

适合

于这一类的CA因可能会遇到多个相同类型的CA同时申请相同首选地址

CA的初始地址首次上电时CA尝试申请的那个地址应由制造商设置并和

GBT××××9相匹配为使整车制造厂能够正确的配置车辆CA的初始地址应

可重新编

程对于常规汽车没有必要但它为一个给定的CA拥有多个实例比如有两个发动

机等的应用场合提供了灵活性CA初始地址的可重新编程特点对于临时联网或

者售后的

ECU特别重要

地址254也称为空地址只能在消息标识符中的源地址域使用主要用于网络管

理的通

信见42

com2地址255

地址255也称为全局地址只能在消息标识符中的目标地址域中使用不能用于

源地址

域见com和com

42网络管理程序

网络管理程序用于共同管理网络的单个CA所传递的消息及其采取的措施网络

管理协

议的主要功能是地址管理和网络出错管理

除了使用空地址外网络管理消息和其它的消息具有相同的特征和要求本标准的

数据

链路层中定义的地址声明请求消息是一种常规的请求消息对于网络管理消息只

有地址声

明请求消息和不能声明地址消息才能使用空的源地址254指向空地址254的

请求不

会获得响应

网络管理消息用于请求被网络上其它CA正在使用的地址和名字为一个CA声

明一个

地址公告不能声明地址或者命令其它的CA使用新地址表2描述了这些消息

com地址声明请求消息

任何一个CA都可以使用地址声明请求消息来请求名字以及连接在网络上ECU

的CA的地

址每个CA一收到地址声明请求消息可以发送一个包含其地址和名字的地址声

明消息

如果CA不能声明地址就发送一条不能声明地址的消息作为响应除非这个CA

还没有

声明地址没有声明地址的CA此时应声明一个地址CA在尝试声明地址之前不

能发送不

能声明地址消息或者其它任何消息

表2地址管理消息

消息名称PGN参数组PF协议PS特定SA源地数据数据

编号数据单元协议数据址长度

格式单元字

节

请求参组地址声59904234DA目标SA13PGN60928

明请求GBT××××4地址

声明地址

声明地址6SA8名字

不能声明源地648

名字

址

命令地址65240254216SA92名字新SA

1如果没有声明地址源地址可以设置为254

2命令地址消息是通过传输协议BAM发送的参见GBT××××4

地址声明请求消息可以发送到一个特定的地址或者一个全局目标地址255如

果CA

要使用一个特定地址它可以向这个地址发送一条地址声明请求进行查询以确定

这个地址

是否已经被别的CA所声明CA还可以通过向全局目标地址255发送地址声明

请求并检

验响应从而确定在网络上是否存在正在工作的具有特定名字的CA

如果一个CA还没有声明地址地址声明请求消息请求的源地址域必须是空地址

254

如果CA发送的地址声明请求到全局地址CA自身必须能够作出响应

com地址声明不能声明

地址声明PGN参数组编号60928有两种用法声明一个地址和公告不能声明地址

前

com1的地址声明消息后com2的不能声明地址消息任何CA都可以使用

地址声明消息或者用于响应接收到的地址声明请求消息或者只是简单的在网络

上声明一

个地址在网络初始化期间或者当CA连接到正在运行的网络时CA必须发送地址

声明消息

如果CA接收到一个声明它自己源地址的地址声明消息就把在地址声明消息中

收到的名字同

自己的名字进行比较从而确定哪一个CA名字的优先权更高com3较小的数值具

有

较高的优先权如果接收到地址声明的CA确定其名字的优先权高可以发送一条

包含其名

字和地址的地址声明消息如果CA名字的优先权低CA就要尝试声明另一个地址

或者发送一

条不能声明地址消息以这种方式失去地址仲裁的CA如果它正处于发送传输协

议消息的过

程它必须立即停止发送传输协议消息并且不能发送传输协议放弃消息接收传输

协议消

息的CA必须能够通过正常的传输协议消息超时数据链路层协议中规定为125

秒处理过程

检测到这种情况对于没有传输完毕的传输协议数据帧根据数据链路层中定义的

规则和超

时时间50毫秒范围内终止传输

CA可以通过发送不能声明地址消息或者发送源地址为空地址的地址声明消息

表明CA

已经进行了地址声明但是没能成功声明到地址网络内的CA在它成功声明其地

址之前不能

在网络通信中使用它的地址对于网络内部互连设备处理其它CA的消息是一种

特殊情况

网络内部互连设备在声明地址之前可以象转发器一样转发消息而不用考虑发送

消息的源地

址对于网络内部互连设备的更进一步的要求参见网络层

如果网络配置中存在多个网桥由于地址声明消息的发送和接收要跨越多个网桥

就

会产生明显的延时这些地址声明是通过网桥的在这些系统中250ms的延时可能

不足以

防止CA在成功声明地址后产生进一步的仲裁

CA一旦声明地址成功就可以开始在网络上传输其它的消息并对后继的地址声

明作出

响应

地址254是空地址对这个地址的声明都是无效声明如果源地址是254的地址

声明

消息是不能声明地址消息

地址声明消息总是发送到全局地址255以便于网络上所有的ECU都能接收该

消息

并确保当前地址与名字的一致对于数据链路层协议中规定的请求消息的要求地

址声明消

息是个特例数据链路层协议中规定如果请求消息指定特定目标地址作出响应目

标地址

应设为被请求的地址

com1地址声明消息

发送接收速率依照要求

数据长度8字节

数据页0

协议数据单元格式238

特定协议数据单元255全局地址

默认优先权6

参数组编号6092800EE0016

源地址0到253控制器应用程序声明的地址

控制器应用程序的名字

字节1位8–1ID编号的最低字节com11

字节2位8–1ID编号的第二字节com11

字节3位8–6制造商代码的低3位com10

位5–1ID编号的最高5位com11

字节4位8–1制造商代码的高8位com10

字节5位8–4功能实例com8

位3–1ECU实例com9

字节6位8–1功能com7

字节7位8–2车辆系统com5

位1保留com6

字节8位8地址仲裁能力com2

位7–5工业组com3

位4–1车辆系统实例com4

com2控制器应用程序的名字

控制器应用程序的名字是一个8字节的值唯一标识正在声明地址的CA

数据长度8字节

分辨率见到com1

数据范围0到1XXXXXXXXXX709551616

类型标准的

可疑参数编号2848

叁考com1和com3

com3不能声明地址

不能声明地址消息和地址声明消息使用同一个参数组编号它的源地址为254

空地

址任何CA在以下情况时发送不能声明地址消息CA没有地址仲裁能力又没能

声明到其

首选地址CA有地址仲裁能力但是由于没有有效的源地址可用没能声明到源地

址

不能声明地址消息可以用作对地址声明请求消息的响应应在接收到的地址声明

请求

消息和不能声明地址响应之间插入0到153ms的伪随机延时用于把由不能声

明地址消息导

致总线出错的潜在可能性减到最小当总线上同时发送两个或两个以上具有相同

的PGN和源

地址的不能声明地址消息时就会产生总线出错因为这样的消息其仲裁帧相同但

是其

数据帧不同数据帧包括CA的名字在数据帧进行位检测时就会产生一个出错帧

进而

放弃该消息因此在消息的校验部分之后才会插入出错帧也就浪费了大量的总线

时间

产生伪随机延时的方法见com3

没有声明到地址的CA不能发送除不能声明地址消息和地址声明请求之外的任

何消

息

com命令地址

连接在网络上的CA如网桥诊断工具或扫描工具可以使用命令地址消息命令其

它

的CA被命令的CA使用给定的源地址命令地址消息可用于命令特定名字的CA

使用一个

特定源地址见附录A图A9和A10CA接收到包含有自己名字的命令地址消

息后有两种响

应方式使用命令地址消息给出的新地址启动地址声明程序表明接收该命令不发

送应答表

明忽略该命令如果CA成功声明了命令地址后继消息传输都使用这个命令地址

直到接

收到另一个命令地址消息或通过上电地址仲裁完成另外一个地址声明过程为止

如果

接受命令CA选择接收命令地址消息但不能把地址转换到命令地址就应忽略命

令地址附

录D图D3描述了处理命令地址的过程如果接受命令的CA不接收命令地址为

了使网络能

正常运转操作员或技术员要用其他的方法修改CA的源地址或名字如果修改了

源地址或

名字CA在网络上进行数据传输之前必须重新发送地址声明消息ECU的制造商

可以选择只

接收来自服务工具或网桥的命令地址消息ECU制造商还可以要求在接受命令地

址消息之前

进行安全认证

命令地址消息包括9个字节的数据使用传输协议的BAM广

播公告模式消息发送

到全局地址255设计为支持命令地址消息的CA必须支持传输协议的BAM消

息

com1命令地址消息

传送接收速率依照要求

应答参见附录A图A9和A10

数据长度9字节

数据页0

协议数据单元格式254

特定协议数据单元216

默认优先权6

参数群编号6542000FED816

命令地址对象的名字

字节1位8–1ID编号的最低字节com11

字节2位8–1ID编号的第二字节com11

字节3位8–6制造商代码的低3位com10

位5–1ID编号的最高5位com11

字节4位8–1制造商代码的高8位com10

字节5位8–4功能实例com8

位3–1ECU实例com9

字节6位8–1功能com7

字节7位8–2车辆系统com5

位1保留com6

字节8位8地址仲裁能力com2

位7–5工业组com3

位4–1车辆系统实例com4

地址分配

字节9位8–1新源地址com2

com2命令地址对象的名字

用于标识命令地址指向的特殊CA

数据长度8字节

分辨率见到com1

数据范围0到1XXXXXXXXXX709551616

类型标准的

可疑参数编号2849

叁考com1

com3地址分配新源地址

命令地址消息数据域的第九个字节8位它包含了分配给CA的源地址接受该地

址

的CA的名字和命令地址消息的前八个字节表示的名字相同CA在接收了命令

地址消息并

成功声明地址后发送的所有消息都应使用这个源地址

数据长度1字节

分辨率见com

数据范围0到253

类型标准的

可疑参数编号2847

叁考com1

com工作组

工作组用于简化网络设备之间的通信在网络上有多个应用程序每个应用程序都

有自

己的名字可能分布在不同的网络节点ECU中就通信而言它们作为一个分布式进

程完

成一个单一的功能工作组允许使用单个地址作为全局目标的一个子集用于一对

多的通信

且允许多对一的接收方把多方互相联系起来组成一个特殊的集合在每一种情况

下通信的格

式变为一对一使用的设备将所有工作组数据发送给工作组主CA的地址

尽管消息是单独地发送给每个成员所有工作组成员都要侦听主CA发送的消息

工作

组成员发送的关于工作组的消息只使用其数据入口部分一个工作组成员对请求

的响应通常

发送给工作组主CA而所有的成员都能侦听到工作组主CA和成员都需要附加

程序决

定什么时间才能把消息发送给主CA以便于编程操作或擦除故障表命令不被应

用到整个工

作组

最初工作组只是用在建筑和农业领域这些领域里有几个CA分布在不同ECU

内都

实现一个虚拟终端的功能另外在一个实际系统里几个CA不一定分布在不同的

ECU

内它们同虚拟终端通信时虚拟终端能理解所有这些名字并把它们提供的数据当

作一个

虚拟终端实体的数据同样一个任务控制器可能需要命令多个CA来执行一个动

作如它

们都是一个工作组的成员发送给工作组主CA的命令与发送给工作组里每个成

员的一系列

命令的作用相同对于分布式的功能可以减轻数据链路层消息的负荷也会减少控

制器的

工作量否则控制器需要发送命令或者其它特定目标的消息给工作组的所有成员

需要用到工作组的例子牵引车挂车系统一个单独的命令要应用到给定挂车上的

所有CA不管这些CA在几个ECU内

需要两种类型的消息定义工作组第一种用于定义工作组集合的大小第二种用于

识

别工作组的成员工作组的主CA负责传输所有这些消息

com1应用注释

com11消息顺序

一个工作组主CA消息之后应是一系列工作组成员消息消息的数目等于工作组

集

合大小减1如果一个工作组的使用者收到的消息数目不对它应向主CA请求工

作组

主CAPGN主CA在收到请求之后应完成工作组的定义

com12工作组成员消息间隔

工作组是根据其成员的名字定义的工作组成员消息应以100ms的时间间隔发

送如果

上一个工作组成员消息之后超过350ms没有后续消息接收者就可以认定工作

组主CA已

发送完所有的成员消息

com13常规网络程序的兼容性

工作组成员是网络上独立的功能作为个体进行通信故障消息从CA源地址发出

在

多数情况下仍使用CA的源地址作为所有清除故障表编程参数等命令的目标地

址工作组

成员的程序必须实现工作组成员与主CA之间的独立通信不要求所有的工作组

成员必须实

现它们不需要的程序也可以通过编程有意地把共用数据写入所有工作组的所有

成员这样

并不最合理并且要求拥有成员名字的应用软件支持这种做法

不与工作组一起工作的应用软件可以忽略工作组消息并直接与其它网络设备通

信

com14工作组成员关系的限制

网络上的每个CA最多只能是属于一个工作组如果一个现有的工作组主CA发

出一个

新的工作组主CA消息那么网络上工作组的用户必须用新的工作组定义来取代

旧的工作

组主CA如果知道有哪些改变它必须负责重新定义工作组并且在完成工作组定

义之后发

送一条数据为0的工作组主CA消息工作组用户接收到该消息不应对其进行计

数

com15配置改变

如果工作组主CA的名字发生变化要求它创建一个新的工作组原来的工作组将

不复

存在它的定义仍然保留在用户设备的存储器中直至通过一些清除方法把它清除

掉尽管

所有的工作组主CA在改名之前都可以很方便的清除工作组但并不总是这样检

测和纠正

错误如成员重复定义的工作由工作组的用户完成工作组用户必须定期检查是否

存在工

作组成员重复定义和未使用的工作组恢复被那些工作组占用的内存注意工作组

主CA

的源地址发生改变并不改变该组的定义用户在接收到新的地址声明后应更新与

名字相关

联的SA工作组成员也必须改变它们期望接收的工作组通信的地址

com16源地址改变

工作组成员的源地址发生改变就要求工作组用户把新的SA关联到适当的工作

组因

工作组成员是根据名字定义的所以SA的改变可以在工作组成员收到新的地址

声明消息时

进行处理

com17缺少工作组成员

一个工作组建立时可以包括当前网络上没有的成员用户应当按指定的成员总数

来创建

工作组并且在声明地址时添加成员的SA这个过程与上述改变一个已激活成员

的SA的

过程有点不一样它是根据另一个设备后来的地址声明来改变SA对于这种情况

工作组

主CA要负责知道该工作组所有潜在的工作组成员的名字当然主CA可以在新

成员加入

网络的时候修正工作组的定义

注用户是指一个理解工作组并且知道怎样作为一个独立实体与工作组通信的控

制器应用软件CA

它不是所描述的工作组成员但可以成为另一个工作组的成员或主CA

com2工作组主CA消息,WSMSTRPGN65037

由工作组主CA发送用于确定该组中成员的个数主CA也作为其中一个成员计

算在总

数之内消息的源地址应作为主CA的名字也有特殊的工作组可根据主CA的名

字进行识别

传输率根据需要

数据长度8个字节

数据标明的页数0

PDU格式254全局PDU2

PDU特性13

默认优先权7

参数群号码65037FE0D16

成员的数目

字节1位8-1工作组的成员数目com3

字节2-8保留

com3成员数

表示一个特殊工作组中成员的个数工作组根据工作组主CA的名字进行识别其

名字

与包含成员数参数的消息源地址关联在一起没有成员可以同时属于多个工作组

数据长度1字节

分辨率1个成员

数据范围2到250在一个工作组中最少有2个成员最大值由网络中节点的

最大值决定

类型标准的

可疑参数编号2409

叁考com2

com4工作组成员消息,WSMEMPGN65036

由工作组主CA发送用于指定某个具体工作组的一个独立成员工作组主CA的

源地址

用于识别工作组有多个这种消息可由任何一个工作组主CA发出消息数比工作

组的成

员数少1不需要消息来确认主CA的名字因主CA的名字可以从其地址声明中

得到消

息的结构要求与工作组通信的单元必须核实它们已经收到了工作组成员消息的

正确数目这

样可以识别工作组中的所有成员

传输重复率根据需要

数据长度8个字节

数据标明的页数0

PDU格式254全局PDU2

PDU特性12

默认优先权7

参数组号码65036FE0C16

工作组成员名字这个工作组成员的确切的名字通过这个消息的源地址识别

字节1位8–1ID编号的最低字节com11

字节2位8–1ID编号的第二字节com11

字节3位8–6制造商代码的低3位com10

位5–1ID编号的最高5位com11

字节4位8–1制造商代码的高8位com10

字节5位8–4功能实例com8

位3–1ECU实例com9

字节6位8–1功能com7

字节7位8–2车辆系统com5

位1保留com6

字节8位8地址仲裁能力com2

位7–5工业组com3

位4–1车辆系统实例com4

com5工作组成员名字

作为工作组成员特殊CA的名字由消息的源地址确认参数为名字格式见com

数据长度8字节

分辨率见到com1

数据范围0到1XXXXXXXXXX709551616

类型标准的

可疑参数编号2845

叁考com1

43网络出错管理

网络出错管理为检测与地址配置相关的错误提供了一种手段方法如CA不能成

功声

明地址其它与选址相关的错误如重复地址声明或者名字重复可以通过诊断工具

的地

址声明请求功能检测出来

com不能声明地址

如CA尝试声明源地址由于该地址已经被网络上另一个拥有更高优先权名字的

CA声

明声明地址没能成功这时就会产生不能声明地址的错误服务工具在有些系统中

是网

桥可用于检测并解决声明地址失败故障服务工具可以检测不能声明地址消息并

把该故

障报告给操作人员

44地址声明CA初始化程序

每个CA在完成上电自检POST后发送其它通信消息之前要通过地址声明消息

获得一个整车网络中唯一的源地址成功声明源地址的过程首先发送一个地址声

明消息声

明地址其后没有收到竞争该地址的地址声明消息地址在0-127和248-253范

围内具有

单一地址的CA可以在发送地址声明信息后立即开始正常的网络通信对于其它

的CA在

使用地址之前要允许仲裁地址因此要等到发送地址声明消息250ms后才可以

开始或恢复

正常的网络通信

以下程序保证任何重复的地址在初始化过程期间能被检测到并得到解决

com地址声明优先次序

当两个CA竞争一个地址时优先权应分配给名字的数值最小的CA名字应看作

一个单

一的8字节数值对于该值地址仲裁能力位是最高位例如发动机实例0和发动

机实例

1都希望得到同一个地址但发动机实例0有一个数值相对较小的名字所以它

便赢得了地

址仲裁这个过程见附录A的图A2和A3

要求对地址声明消息数据域中的8字节名字进行比较以消除地址声明过程的

不确定性

com地址声明要求

每个CA在初始化名字或源地址改变时必须声明它的源地址一个CA可以支持

并

根据命令地址消息进行工作对后者要提供信息确认已收到了命令地址消息保证

每个CA

能够得到有效的地址并担负该地址的责任如声明地址的CA没有接收到其它

CA对该地址

的声明确保了其它CA已经正确的竞争了该地址

地址声明消息的目标地址为全局地址255时表明是向网络中所有CA进行公告

对于一个能接收自己发出消息的CA应能区分它接收到的地址声明消息是自己

发出的

还是来自其它CA的必须实现这种功能才能保证检测出重复地址

com1地址声明请求的要求

如地址声明消息请求来自尚未成功声明地址的CA请求的源地址必须是空地址

254

com地址声明初始化规则

下列规则适用于所有的CA最低要求

com1对于发向全局地址的地址声明请求的响应

对指向全局地址的地址声明请求CA必须进行响应响应可以是地址声明消息或

是

不能声明地址消息如果该CA没能成功声明一个地址

com2对于发向特定地址的地址声明请求的响应

对指向CA地址的地址声明请求CA必须进行响应响应的地址声明消息应发送

至全

局地址255

com3对自身地址的地址声明请求的响应

当CA接收到的地址声明消息中声明的源地址与自己的地址相同时如果自己的

名字值

小于接收到的地址声明消息中的名字值应发送一条地址声明消息如果自己的名

字值大于

接收到的地址声明消息中的名字值CA不能再使用该地址该CA可以发送一个

不能声明

地址消息或尝试声明一个不同的地址

com4地址的竞争

CA因发现有更高优先级的竞争声明而不能使用其地址时应发送一个不可声明

地址消

息CA为不可配置服务可配置或命令配置类型或选择另一地址并尝试声明该地

址CA

为自配置并具有地址仲裁能力类型正在与该CA通信的CA通过监视上述的地

址仲裁过

程应能判断出该CA已经不可用或改变了地址

com初始化的消息时序

对于各类CA在各种可能情况下的初始化时序图表见附录A中图A1,7针对

每个时

序图的适用条件如下进行说明各图中用到的地址和名字的优先级见com描述

地址声明

过程的状态图见附录D图D1D2和D3

com1网络中的CA初始化消息时序

网络上所有CA的初始化消息时序见附录A图A1A2A3和A4这些时序图的

应

用条件见表3

表3时序图应用条件

图序号时序图应用条件

A1CA在没有地址竞争时的地址声明

A2两个单地址的CA不同时声明相同地址

A3CAA的名字小于CAB的名字B而且CAB可自配置或具

有地址仲裁能力

A4两个CA同时声明相同的地址

com2网络管理消息中潜在的相同标志符

对不同CA发送的网络管理消息可能存在相同的消息ID这些网络管理消息共

有3条

地址声明请求消息地址声明消息和不能声明地址消息

a(两个不同的CA同时从两个空地址254发送地址声明请求消息是没问题的

因两条消息的数据部分相同

b(两个不同的CA同时发送地址声明消息竞争同一个地址因两条消息的数据

部

分两个CA的名字不同造成总线冲突解决com3

c(两个不同的CA同时从空地址254发送不可声明地址消息因两条消息的数

据部分两个CA的名字不同造成总线冲突解决com3

com3地址声明总线冲突管理

如有多个CA具有相同的地址但名字不同同时发送地址声明消息就会导致总线

出错

在发送地址声明消息时采用下面的特殊过程以减小产生总线冲突的可能性直至

关闭整个总

线

CA发送地址声明消息后必须监视总线出错信息如出错信息表明了总线出错如

果可

能应终止CAN硬件的自动重发功能

应在帧结束后等待一个传输的延时时间重新调度地址声明消息的重新发送传输

延时

时间需要经过计算得到一个0–255的伪随机值制造商可以选择名字串行号

或者其它的

具有唯一性的信息用于产生伪随机值的种子在发送下一个地址声明消息之前应

把传输延

时时间加入正常的空闲周期CA必须能在计算到的传输延时时间误差范围为?

06ms的时

间内调度下一个地址声明消息

由伪随机数发生器产生的0,255数乘以06ms得到0,153ms的延时总线上一

条消

息需要的最大时间如果第二次发送的地址声明消息又导致了总线错误应使用一

个新的

伪随机数重复上述过程

附录A的图A4阐明了两个CA同时声明相同地址的过程

com4不能获得地址的CA

对于不能获得地址的CA它对地址声明请求消息的响应消息时序图如图A8CA

在等

待一个传送延时后发送一个不能声明地址的消息来响应地址声明请求如果产生

不能声明

地址消息的冲突就采用com3中的冲突处理过程解决冲突问题除以下两条消息

外不

能声明地址的CA不应发送任何消息

1作为地址声明请求消息或命令地址消息的响应发送不能声明地址消息

2发送地址声明请求消息

com自配置地址CA的地址声明请求

对于能够自配置地址的CA或者具有地址仲裁能力的CA在声明一个未使用的

地址之

前可以选择获得已经在网络上声明的地址列表CA如发现自己的首选地址已被

声明就

可以使用空地址向网络上的所有CA发送地址声明请求消息来请求它们的地址

然后选择一

个未被声明的地址进行声明对于能够自配置地址的CA或者具有地址仲裁能力

的CA最

好先发送一个地址声明请求把消息的目标地址设为首选地址应谨慎使用发向全

局地址的

地址请求因网络上的每个CA都会发送一个响应见附录A图A6发送到特定

目标地

址的地址请求可能指向未被使用的地址这样可以把总线负荷降到最小附录A

图A5

com1关于多个自配置地址能力CA的技术说明

如果一个系统中有同一个制造商生产的多个ECU在设计具有地址仲裁能力的

CA时

要特别注意因这些CA在初始化时可能具有相同的算法并同时发送地址声明消

息如这些

CA都声明同一个地址就可能产生一个总线关闭BUS-OFF错误制造商在设计这

种类

型的CA时应把它们在初始化时同时发送地址声明消息的可能性降到最小另外

制造商在

设计这种类型的CA时应把它们在初始化时声明相同地址的可能性降到最小同

时采用上述

两种技术可以显著的改善缩短初始化时间

com2没有一直连接在网络上的CA

利用地址声明请求消息可以在声明一个地址前确定该地址是否已被使用该过程

使具

有自配置地址能力的设备在网络上初始化时产生较少的地址仲裁特别适合于没

有一直连接

在总线上的CA如工具这种CA的初始化消息时序见附录A图A5A6A7具

有地

址仲裁能力的CA可利用地址声明之前的地址声明请求消息识别出一个未用的

地址

com构建地址与名字的关联表

发向特定地址或全局地址的地址声明请求都可以用于构建一个地址与名字的关

联表有

些CA可能要用到这个表确定关键功能之间的联系例如确定动力系的发动机位

于地址0

这样变速箱发出的转矩速度控制消息才能被传送到正确的目的地址对于只需要

少量地址

与名字相关联的CA应发送地址声明消息到指定的目标地址要求较小的地址与

名字关联

时地址声明请求发向特殊的地址对于诊断工具需要记录网络上所有的CA地址

声明

请求消息最好发向全局地址

45最小网络管理的功能

网络管理协议的内容不作为ECU在本标准网络上通讯的最低要求保证在本标准

的网

络上工作的程序就是最小网络管理程序

com电源供应和其他相关ECU干扰的反馈

由于被牵引车ECU的集中供电和重新进行地址仲裁时间的要求下述要求适用于

所有

通过牵引车的连接器接口供电的挂车子网对于任何干扰例如瞬间掉电时间不超

过规定

时间最小2ms推荐10ms不应导致网络的重新初始化新一轮的地址声明包括在

CA内部执行任何的深度复位和重初始化在干扰存在其间CA必须保持它的名字

地址

和名字地址表对于持续时间更长或发生频率更高的干扰可以执行网络重新初始

化如

果干扰超过1s时必须执行网络重新初始化这时挂车系统在重新连接到牵引车

后应执行重

新初始化对牵引车不作要求

com最小网络管理功能

以下部分是CA在本标准网络上运行的最小网络管理功能com的补充本标准

网络上的CA的要求和功能汇总见附录B

com1地址声明消息的请求

接收到地址声明消息请求后CA必须发送地址声明消息消息包括CA已经声明

到并

正在使用的地址CA还没有声明过但它想声明的地址及空地址CA已经声明过

但没有成功

没有尝试地址声明的CA不能参与网络通信直至它尝试声明了一个源地址CA

在没有尝试地

址声明之前不能发送不能声明地址消息或其它任何消息

注CA应响应它自己的地址声明请求消息

com2使用源地址前的地址声明消息

所有的CA在成功声明到一个源地址之前不能发送消息以下情况除外

aCA可以用一个空地址作为源地址发送地址声明请求消息

bCA必须对发送到全局地址的地址声明请求消息发送自己的地址声明消息

c只作为转发器的网络互联设备可以在声明自己的地址前传送消息

如CA成功的声明到地址就可以响应地址声明请求且立即重新开始传送网络上

其他

信息

如CA的源地址或名字被修改例如通过命令地址消息或专用技术CA必须在网

络中

发送消息之前重新进行地址声明

com3ECU连接和断开时的网络中断

ECU在连接断开或上电时不应中断网络的通讯ECU上电期间由于不受控传输的

位

流可能中断网络

com4掉电上电过程地址的连续性

CA应能保存自己的源地址及任何与它通信的CA的地址以保证ECU在下一次

上电时

能尝试使用相同的地址除非有一些特殊要求超出了这个规定否则都必须这样做

例如

对于高速公路的挂车子网挂车的实例及其相关联地址可以在每次上电时改变

附录A

资料性附录

初始化时序图

注对于地址在0-127或248-253范围内的单地址的CA可以忽略250ms的延

时

图A1CA初始化在无竞争情况下的地址声明

图A2CA初始化两个单地址CA尝试不同时声明同一地址

图A3ECU初始化名字A小于名字B且CAB可仲裁地址

图A4ECU初始化两个CA同时尝试声明同一地址

注对于地址在0-127或248-253范围内的单地址的CA可以忽略250ms的延

时

图A5可仲裁地址的CA在无竞争情况下的初始化

注对于地址在0-127或248-253范围内的单地址的CA可以忽略250ms的延

时

图A6可仲裁地址CA的初始化发送地址声明请求到全局地址

图A7单地址CA初始化发送了地址声明请求但该地址已被使用

图A8对较早声明地址失败的CA所发出的地址声明请求所进行的回应

图A9命令配置地址给没有地址的CA支持命令地址消息

图A10命令配置地址给没有地址的CA不支持命令地址消息

注如被命令地址的CA选择了不支持命令地址消息命令地址消息将被忽略

附录B

资料性附录

CA的需求和功能汇总

能力标准型诊断发展型工具

网络互联型

维维维

关键字

护命护命护命

不不不

R,必须具备

人令自人令自人令自

可可可

员可配员可配员可配

P,允许具备

配配配

可配置可配置可配置

置置置

D,理想的

配置配置配置

置置置

N,不推荐或要求的

NA,不可用的

使用一个源地址前发RRRRRRRRR

RRR

送有效的地址声明消

息com2

在接收到地址声明请RRRRRRRRRRRR

求后CA应发送地址

声明或不可声明源地

址消息com1

上电期间保持名字RRRDRRRDRRRD

上电期间保持地址RRRDRRRDRRRD

com4

名字域可编程comNADDDNADDDNADDD

上电期间保持地址表PPPDPPPDPPPD

com4

支持包括自己名字的NAPRPNADRDNADRD

命令地址消息com

支持发送命令地址消PPPPDDDDPPPP

息com

在试图声明地址前发PPPPDDDDPPPP

送地址声明请求

com

地址配置功能32PPPPNPDDPP

监测并校正CA不可NNNNDDDDP

PPP

声明地址的情况

com

注除了必须的要求R其它各类仅供参考

图B1CA的需求和功能

附录C

资料性附录

名字示例

C1名字示例

以下列举了二个从简单到复杂的名字例子根据命名习惯的特点在这些例子中名

字

都用二进制表示在构造名字时应使用本标准附录B作为构造依据对名字某个

单独的

域有疑问的可以参考com和表1

C11示例1在高速公路重型卡车中用于发动机的单独ECU

从GBT××××9中查得工业组属于高速公路工业组其值为1如果不能识别

特定

的应用就应校正过来把发动机控制器放在全局工业组里工业组1中牵引车的

汽车系

统域值为1因只有一个车辆系统它必定是第一个汽车系统实例所以汽车系统实

例域的

值也是0对于发动机功能域的值为0这是一个单发动机的车辆功能实例域设

为0

因只有一个ECU其实例域为0制造商代码和ID编号见分类表这样就得到如

图C1所

示的ECU的名字

地址仲汽车系功能实ECU制造商ID编

工业组汽车系统保留功能

裁能力统实例例实例代码号

1位3位4位7位1位8位5位3位11位21位

00000000mmmiii

图C1在高速公路重型卡车中用于发动机的单独ECU

C12重型卡车上第二个挂车的ABS系统

这是对一个单独ECU该ECU只有一个CA和一个地址命名的例子该ECU用作

重型卡车的第二个挂车的制动控制器从GBT××××9中查得工业组属于高速

公路工

业组其值为1对于挂车其车辆系统值为2对于第二个挂车其车辆系统实例值

为1

挂车的制动控制器CA属于制动控制器其功能值为9假如该挂车上只有一个

制动控

制器则其功能实例值为0因ABSCA只有一个ECU所以其ECU实例值为0

制造商

代码和身份编号见分类表名字见图C2

自配置产业类汽车系功能实ECU制造商身分编

汽车系统保留功能

地址群统实例例实例代码号

1位3位4位7位1位8位5位3位11位

21位

00000000mmmiii

图C2重型卡车的第一个拖车上的ABS系统

附录D

资料性附录

地址声明过程的状态转换

地址声明过程的状态转换如图D1D2D3所示适用于单一地址功能和具有地址

仲

裁功能的CA图表是用来阐明本标准中所列出来各种地址声明过程如这些图表

和本规范

中的文字描述有差异以本规范中的文字描述为准

图表中的状态以圆圈来表示圆圈中的内容是状态名称从状态指出箭头有相关的

文字

说明了引起这个状态改变的事件触发事件文字之后跟着一个斜线有时在触发

事件

之后过渡到下一个状态需要执行一个动作描述该动作的文字之后不带斜线

上电

再次声明地址

前的延时

启动上电

自检

完成上电自检延时结束

地址有效

发送地址声明

出现总线关闭错误或

发送地址声明地址声明过程中监测到消息冲突

选择与竞争的地

址不同新地址声明地址竞争

等250ms

竞争地址CA的名字

250ms内没有竞争地址声明

没有有效地址小于自己的名字

接收竞争地址声明

发送不能声明地址重新声明当前地址

声明地址成功

不能声初始化时地址竞开始收发消息

明地址争优先级比较竞争地址CA的名字重新声明当前地址

大于自己的名字

发送不能接收竞争

声明地址竞争地址CA的名字地址声明

大于自己的名字

接收地址竞争地址CA的名字

重新声明当前地址

声明请求小于自己的名字接收地址

声明请求

延时结束

地址声明成功后

的地址竞争

优先级比较

发送不能声明地

址前的延时

状态切完成状态切换

状态1状态2

换条件执行的动作

注并不是所有的状态切换都需要庄停切换动作

注对于地址在0-127或248-253范围内的单地址的CA可以忽略250ms的延

时

图D1可仲裁地址CA,初始化的状态转变

上电

再次声明地址

前的延时

启动上电

自检

完成上电自检延时结束

接收竞争地址声明发送地址声明

发送地址声明

出现总线关闭错误或

地址声明过程中监测到消息冲突

初始化时地址竞

争优先级比较声明地址竞争

等250ms

竞争地址CA的名字250ms内没有竞争地址声明

小于自己的名字

竞争地址CA的名字

大于自己的名字

重新声明当前地址

发送不能声明地址

声明地址成功

不能声开始收发消息

明地址发送不能声明地址重新声明当前地址

发送不能接收竞争

声明地址竞争地址CA的名字地址声明

大于自己的名字

接收地址重新声明当前地址

竞争地址CA的名字

声明请求小于自己的名字接收地址

声明请求

延时结束

地址声明成功后

的地址竞争

优先级比较

发送不能声明地

址前的延时

状态切完成状态切换

状态1状态2

换条件执行的动作

注并不是所有的状态切换都需要庄停切换动作

注对于地址在0-127或248-253范围内的单地址的CA可以忽略250ms的延

时

图D2单一地址CA,初始化的状态转变

接收到的命令地址消息

的名字与自己的名字相同

初始状态

地址声明成功或决定是否接受命令

不能声明地址或地址消息

还没声明地址

命令地址消息没被接受

命令地址消息被接受

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