SAE J1850NET

ClassBDataCommunicationsNetworkInterfaceB类数据通信网络接口TABLEOFCONTENTS目录SCOPE概述这SAE标准规定B类数据通信网络接口的要求适用于所有现场和场外道路用地为基础的车辆。它定义了数据通信的最低要求，这样生成的网络是符合成本效益的简单应用和灵活地使用复杂的应用。两者的总和，以本文件所载的要求，指定一个数据通信网络，满足汽车制造商的需求。该规范描述了两个网络的具体实现，基于传输介质/物理层的差异为基础。一个物理层是用10400数据速率优化的，而其他的物理层是使用41600数据速率优化的（看附录A是应用程序具体功能的列表）。物理层的参数被具体说明因为在网络媒体中被使用，不属于任何特定的模块或集成电路实现。这个文件是根据SAE的控制和对复用和数据通信（复合）委员会车载网络的维护。该委员会将定期检讨和更新本文件根据需求决定。目的本文件构成了车辆数据通信网络的要求。这些要求是最低的两个相关的ISO开放系统互连（OSI）模型（参考文献国际标准组织7498）层。这些层是数据链路层和物理层。这一网络已被描述使用在ISO国际标准化组织公约/TC22/SC3/WG1N429，1990年10月。这两份文件的目的是描述同一个网络的要求，但使用不同的描述风格。如果有任何技术上的差异被确定，这些文件的最新版本应该被使用。这份文件已被提交作为美国国家标准。因此，它的格式是从正式国际标准组织有所描述，这说明已扩大不同，但绝不是不准确的。更文本格式已通过此处，以便解释应包括在内。参考书目2.1适用刊物以下出版物构成了这本合同规定的范围内规范的一部分。以SAE的最新一期为准。SAE的刊物，可从SAE的，400英联邦车道，沃伦，PA15096-0001。SAEJ1113—电磁敏感性测量程序的车辆组件SAEJ1211A—建议的环境对电子设备的设计程序SAEJ1213/1—车载网络词汇的复用和数据通信SAEJ1547—共模电磁敏感性注射测量程序SAEJ1879—一般的资格和集成电路生产验收标准的汽车应用SAEJ1962—诊断接头SAEJ1979—电子/电气诊断测试模式SAEJ2012—诊断代码/信息SAEJ2178—B类数据通信网络消息SAEJ2178/1—B类数据通信网络消息：详细头格式和物理地址分配SAEJ2190—增强的电子/电气诊断测试模式CISPR出版物-可从克里斯季汉森，SAE的，特洛伊办公室，3001西大比弗路，320室，特洛伊，MI48084-3174。（CISPR(InternationalSpecialCommitteeonRadioInterference)国际无线电干扰特别委员会）CISPR/D/WG2（秘书处）1989年9月19日，辐射发射天线与探针测试ISO刊物可从ANSI，11西42街，纽约，NY10036-8002。ISO/TC22/SC3/WG1N429EOCT90非道路车辆，用于汽车应用的串行数据通信，低速（125Kbps和以下）ISO7498—数据处理系统-开放系统互连-标准参考模型ISO7637/3—道路车辆--电气干扰通过传导和耦合--第3部分：乘用车和轻型商用标称12伏的电源电压和商用车辆车辆24V电源电压--由机电暂态电容和电感耦合传输线通过电源线以外.相关刊物--以下刊物提供信息仅供参考，并非本文件要求的一部分。SAE的出版物--可从SAE的，400英联邦车道，沃伦，PA15096-0001。SAEJ1930—电气/电子系统的诊断术语，定义，缩略语和首字母缩写词。定义积极状态--仲裁--在解决过程框架，或者在帧响应数据传输仍然是当两个或多个节点开始传输数据帧，或者在帧响应数据，同时进行。A类数据通信—？？？？？？显性位—这一位在总线争夺时赢得仲裁。在SAEJ1850中，逻辑“0”是显性位。双线--路由的两个相邻整个网络和电线可以是扭曲或一对平行线。容错--Theabilityofasystemtosurviveacertainnumberoffailureswithallowanceforpossibledowngradedperformancewhilemaintainingmessagetransmissioncapabilityatthespecifieddatarate.帧--一个完整的传输信息，这可能会或可能不会包括“帧的响应。”对于这个网络，每个帧包含一个且只有一个消息。一个帧包括帧开始（SOF）和帧结束（EOF）符合。功能寻址—标签信息基于操作码和数据内容，见一对典型的使用功能寻址的例子7.1.2。消息—所有的数据字节都包含在一个帧里，消息发送之后，帧的符号就会从帧中移除，因此，消息就是包含在帧中的顺序字节。3.1.2消极状态--Thestateofabuswirewhichresultswhenallnodeshave“turnedoff”theirphysicallayercircuitry.ThisisVolvoltsforBus+(PWMandVPW)andVohvoltsforBus–(PWMonly).Referto9.3.2.2(PWMDCParameters)and9.3.3.2(VPWDCParameters)forthevaluesofVohandVol.Thepassivestatevoltagelevelisdeterminedbythereferencevoltageofthebuswireterminationresistor(s).3.13物理寻址--消息标签其来源和/或目标（s）的物理位置。见一对物理地址的典型使用的例子7.1.1。3.14脉冲宽度调制（PWM）3.15隐性位—这一位就是在争夺同一显性位总线，仲裁失败。在SAEJ1850中，逻辑“1”表示隐形位。3.16睡眠模式--节点在低功耗待机等待状态，行为是由一帧打开或其他活动。这是有别于场外模式，该节点是从电源断开。3.17可变脉冲宽度（VPW）调制--一种方法使用车的状态和在脉冲宽度编码比特信息。这种编码技术是用来减少给定的比特率的巴士转换次数。将定义一个体现“一个”积极的脉冲作为短期或长期被动的脉冲（1）在“零”（0）将作为一项长期的主动脉冲或短脉冲被动的定义。由于框架是由随机1和0的，一般字节或帧的时间是无法预测的。缩写/缩略语BRK:休息CRC:循环冗余校验E/E:电器及电子EMC:电磁兼容性EMI:电磁干扰EOD:数据尾部EOF:帧尾IFR:帧响应（字节／多字节）IFS:帧间分离ISO:国际标准组织Kbps:千位每秒NA:不适用NB:规范化位OSI:开放系统互连SOF:帧头架构的描述基本结构这是这个网络互连的车辆使用不同的电子模块的原意是“开放式”的做法。网络是一个开放的体系结构在其中添加或一个或多个模块（数据节点）删除了最小的硬件和/或软件对其余模块的影响。为了支持一个开放的体系结构方法，B类网络使用的载波侦听多路访问（CSMA的）与无损争决议的概念。此外该网络支持的帧，这样，在竞争的情况下，优先级较高的帧将赢得仲裁，总是优先完成。网络拓扑5.2.1数据总线拓扑——数据总线拓扑是指数据总线连接各个节点的结构图，包括汽车数据总线模块里的所有总线和节点。现在汽车上较广泛使用的是一种称为单一总线结构的最简单的总线结构，在单以总线结构中，所有的节点通过一条数据总线连接起来。在一些有特殊情况要求的情况下，往往采用复合单一总线结构，即用包含有多根数据总线的电缆来连接多个节点。但如果遵循如下准则，这种冗余结构并没有改变单一总线结构拓扑的定义：a.所有的节点通过单一路径发送和接受数据b.所有节点在同一时刻接收到相同的数据帧c.每条总线上的通信是各自独立的。5.2.2数据总线控制尽管可以采用各种各样的数据总线控制方式，但B类网络趋向于采用一种“对等”的控制方式。采用对等方式是因为它是建立开放体系结构数据通信的基础。因为没有主控节点，所以当检测到总线上有空闲时，任何一个节点都有相等的机会开始一个数据发送。然而，并非所有节点的地位都是相同的，帧优先是存在的，优先级最高的帧总是能够完成，这也就是说这种帧不会发生数据丢失现象。对等控制方式的两个缺点是，除优先级最高的帧外，无法保证数据延时，另一个缺点是总线的利用极限难于估计。5.3参考OSI模型（开放系统互联参考模型）B类数据网络主要应用了OSI模型7层中的3个，即物理层、数据链路层、应用层，如下图1所示。5.3.1应用层——在OSI模型的最顶端是应用层，该层建立了不同的输入、输出设备之间的应用关系，其中包括人的操作。将网络中的数据从一个字节传送到另一个字节，包括操作信息和诊断信息（运行工况参数数据和故障码）。只要按规定接通规定接口，就可以得到上述信息。另外，在某些法规规定的诊断中也要指明应用层的要求。5.3.2数据链路层——数据链路层的主要功能是将位或标志转化为有效的、无差错的帧或数据。一个典型的数据链路层的应用是将并行数据转化为串行数据，或者是提供位同步。数据链路层的另一个主要功能是出错检查，当有错误发生时，数据链路层或者是对其出错检查，或者通知上一层。5.3.3物理层——物理层及其线路组成了数据链路层之间传递的信息路径。物理层的主要元素包括诸如电压、电流值，介质阻抗，位的定义以及时序等。图1——ISOOSI模式的SAEJ1850结构图5.4网络实现——本文件的网络实现已经被简化为普通的硬件、软件、信息以及工具。信息的第一个字节或前三个字节成为头字节，这些头字节充分定义了与该网络接口相关的要求，这些要求在网络设计的最初阶段是可选的。图2显示了单字节头结构的一般格式。图3显示了三字节头结构。图4显示了三字节头格式的每个位的优先级，帧内应答和功能/物理地址模式的分配。图4中的“KYZZ”的完整描述请参考SAEJ2178/1。图2——单字节头结构和统一头部的一个字节格式图3——统一头部的三字节格式图4——统一头部三字节格式的第一个字节6应用层——B类数据网络的应用层是在网络中将数据从一个节点传到另一个节点或多个节点，这种信息的传输应支持操作和诊断的需要。6.1普通汽车操作信息——在非诊断模式时所传输的信息称为普通汽车操作信息，这些信息被用来完成从网络的发送节点到一个或多个接受节点的数据通信。在SAEJ2178标准中，一部分信息是已经规定的，另一部分是保留未用的，这些保留未用的信息有待汽车生产厂商去定义，因此往往是不同的6.2诊断信息——B类数据通信网络在最初设计时就考虑到其诊断的功能，即为该种网络所设计的故障诊断仪将通过网络来诊断汽车控制系统的故障，这些诊断程序可以包括法定诊断、工业标准诊断以及生产厂商所特指的诊断程序。以该文件为基准的法定诊断和某些工业标准诊断仅规定符合该文件的程序和帧。SAEJ1979和SAEJ2190定义了一套公认的测试模式，这些测试模式适用于诊断，也是为诊断目的预留的。利用该网络的生产厂商所特指的诊断程序可以规定不符合国际惯例要求的程序。6.2.1诊断参考数据——SAEJ1979和SAEJ2190规定了测试模式和帧模式，使车外的故障诊断仪可以得到汽车中的诊断数据。SAEJ1979和SAEJ2190的信息符合该文件的要求和限制。6.2.2诊断故障代码——SAEJ2012规定的故障代码中，既有一部分分配于汽车各个系统所代表的故障，必须满足SAEJ2012所规定的代码结构，也有一部分是留给汽车生产商专用的，但这些汽车生产商所自定的故障代码必须满足代码范围。SAEJ1979和SAEJ2193规定了用来从车系统重新获得故障码的信息。6.3帧过滤——网络接口设备应该具备帧过滤的功能，以使得对于特定的节点，只接受那些所需要的帧。因为B类数据网络使用物理地址和功能地址两种帧地址，因此帧过滤设备应该检查开始几个字节，而不是只检查第一个字节，以确定其目的地址。帧过滤的主要功能是通过减少节点所接收到的帧数目，从而减少与网络操作有关的软件和过程的负担。7.数据链路层——该部分描述了数据链路层的如下特征：a.地