### SAE J1939协议详解 #### 一、J1939协议基础知识 SAE J1939是一种广泛应用于商用车辆、农业机械、工程机械等领域的车载网络通信协议，它基于Controller Area Network (CAN)技术。该协议不仅定义了数据交换的标准，还规范了车辆电子系统之间的通信方式，确保不同制造商生产的设备之间能够实现互操作。 ##### 1.1 CAN2.0B消息格式规范 - **标准帧**：由11位标识符组成，适用于早期CAN网络中的简单通信需求。 - **扩展帧**：由29位标识符构成，提供更大的地址空间，增强了网络的灵活性和功能性。 根据SAE J1939协议的要求，所有设备必须使用扩展帧格式进行通信。虽然标准帧格式可以在网络中存在，但其使用方式需符合文档中规定的特定条件。 #### 二、协议数据单元（PDU） SAE J1939协议数据单元(PDU)由以下七个关键组成部分构成： - **优先级**：3位，用于优化报文的传输延迟。优先级范围从0（最高）至7（最低），默认情况下控制报文优先级设置为3，其余报文则设置为6。 - **保留位**：1位，默认值为0，目前未分配具体用途。 - **数据页**：1位，当已分配所有参数组时，其值为0。 - **PDU格式**：8位，用于区分两种PDU格式——PDU1和PDU2。PDU1用于向特定目的地址或全局地址发送数据，而PDU2用于向全局地址发送全局广播。 - **PDU特定域**：8位，其含义由PDU格式决定。对于PDU1格式，这部分表示目标地址（DA）；对于PDU2格式，则表示组扩展值（GE）。 - **源地址**：8位，标识发送节点，确保标识符的唯一性。 - **数据域**：存储0至8字节的数据。当需要传输超过8字节的数据时，需要使用传输协议。 ##### 2.1 PGN计算规则 - 当PDU格式(PF)<240时，PGN=0x00PF00，此时PDU特定域(PS)被设为0。 - 当PDU格式(PF)>=240时，PGN=0x00PFPS，其中PS为组扩展值，用于区分不同的参数组。 通过这种方式，SAE J1939协议能够支持高达8672个参数组符号（PGN），极大地丰富了网络中的数据类型和应用场景。 #### 三、报文传输 SAE J1939中的报文遵循小端模式传输，即先发送低字节。报文主要分为以下几类： - **命令报文**：从某一源地址向特定目标地址或全局目标地址发送命令的参数组。 - **请求报文**：请求从全局或特定目标地址获取信息。 - **广播/响应报文**：最常用的报文类型，用于大多数总线数据交互场景。 - **确认报文**：用于确认消息接收或发送的状态。 - **组功能报文**：用于执行特定的功能或指令。 #### 四、应用层面的理解 在SAE J1939的应用层面，PGN和SPN的概念非常重要： - **PGN（Parameter Group Number）**：参数组编号，是24位的值，包括保留位(R)、数据页(DP)、PDU格式(PF)以及PDU特定域(PS)。 - **SPN（Signal Parameter Number）**：参数组下的具体参数编号。 PGN可以理解为一组按照特定方法分类的参数集合，而每个具体的参数都有其独立的SPN编号。 #### 五、多帧传输 对于需要传输超过8字节数据的情况，SAE J1939引入了多帧传输机制： - **请求发送（RTS）**：控制字节为16，用于指定目标地址并发起传输请求。报文中还包括整个报文的字节数、数据包个数等信息。 - **准许发送（CTS）**：控制字节为17，用于指示接收方准备好接收数据。包含可发送的数据包数量和当前数据包编号等信息。 - **报文结束应答（EOT）**：用于表示传输结束。 通过这种机制，SAE J1939能够高效地处理大容量数据传输任务，提高了车载网络的灵活性和可靠性。

SAE J1939协议是汽车电子领域中一种广泛使用的通信协议，尤其在重型车辆、商用车辆和农业机械中，它为车辆网络提供了一种高效的数据交换方式。该协议基于Controller Area Network (CAN) 协议，但针对车辆应用进行了优化，包括更高的数据传输速率和更精细的消息管理。 《SAE J1939_71_2012.pdf》和《SAE J1939_71_2014.pdf》是J1939协议的主要文档，包含了详细的协议规范。这两个版本分别更新于2012年和2014年，可能包含了新功能或修订，以适应技术的发展。它们通常会涵盖以下内容：协议的基本原理、传输层、应用层、错误处理机制、网络管理以及与其他网络协议的交互。 《SAEAir1939-1986.pdf》可能是关于早期J1939标准的历史文献，展示了该协议的发展历程，对于了解其起源和发展过程非常有价值。 《SAE1939-11-1999.pdf》、《SAE1939-31-2004.pdf》、《SAE1939-74-2004.pdf》、《SAE1939-15-2003.pdf》、《SAE1939-81-2003.pdf》、《SAE1939-13-2004.pdf》、《SAE1939-75-2002.pdf》这些文档可能分别详细阐述了J1939协议的不同方面，如特定的协议元素、网络管理、通信参数、电源管理和数据链接层等。每个部分都是J1939协议不可或缺的组成部分，它们帮助工程师理解和实现具体的协议功能。 PGN（Parameter Group Number）和SPN（Signal Group Number）是J1939中的重要概念。PGN用于标识一组相关的参数，而SPN则标识了参数组内的具体信号。这些信息在《SAE1939-71.pdf》的表格中会有所体现，对于编程和故障诊断至关重要。通过这些表格，开发者可以快速定位和解析车辆系统中的数据，从而实现有效的通信和控制。 在学习和使用J1939协议时，理解PGN和SPN的分配规则、消息优先级、地址分配以及如何在CAN总线上有效发送和接收数据是关键。这些文档将为开发者提供详尽的信息，使得他们能够构建符合标准的J1939系统，确保车辆网络的稳定性和可靠性。 这个完整的J1939协议包是一个宝贵的资源，涵盖了从基础理论到实际应用的各个方面，对于深入理解并应用J1939协议的工程师来说，无论是初学者还是资深专家，都将从中受益匪浅。

**正文** SAE J1939协议栈是汽车电子领域的一个重要标准，主要用于重型车辆、商用车辆和工业设备的网络通信。Microchip公司作为知名的微控制器和半导体供应商，为开发者提供了一套实现J1939协议栈的源代码，以方便工程师在设计和开发过程中进行参考和集成。 J1939协议栈基于CAN（Controller Area Network）总线，它是专门为满足汽车和工程车辆中复杂通信需求而设计的。J1939协议栈的核心特点包括以下几点： 1. **地址分配系统**：J1939协议使用29位的CAN标识符（ID），其中包含功能地址和设备地址。这允许更多的节点同时通信，并且能更精确地识别发送者和接收者。 2. **多协议层**：J1939协议栈包含了物理层、数据链路层、网络层以及应用层。这些层分别处理信号传输、错误检测与恢复、数据包管理和具体的应用交互。 3. **消息优先级**：J1939支持多种优先级的消息，通过分配不同的仲裁ID来确保关键信息的及时传输。 4. **PGN（Parameter Group Number）**：PGN是J1939中的一个重要概念，用于定义数据包的类型和内容，使得接收端可以理解并处理接收到的数据。 5. **PDU（Protocol Data Unit）**：PDU是J1939协议中传输的数据单元，它包含了PGN、源地址和数据字段。 Microchip公司的J1939协议栈源码提供了完整的协议实现，包括底层的CAN驱动、协议处理函数、错误管理机制等。开发者可以通过阅读和理解源码，了解如何在实际项目中应用J1939协议，或者根据需要对协议栈进行定制和优化。 在使用这套源码时，需要注意以下几点： 1. **硬件兼容性**：确保源码能够与所使用的Microchip微控制器或CAN接口芯片兼容，可能需要对硬件驱动部分进行适当的调整。 2. **编译环境**：确认开发环境支持Microchip的C编译器，以便编译和调试源码。 3. **软件许可**：检查源码的使用许可条款，确保符合商业或非商业用途的要求。 4. **测试与验证**：在实际系统中部署前，必须进行充分的测试，以验证协议栈的功能性和稳定性。 5. **文档学习**：Microchip提供的J1939协议栈通常会附带相关的技术文档，如用户手册、API参考等，这些都是理解源码和应用的关键资源。 Microchip的J1939协议栈源码为汽车电子开发者提供了一个宝贵的参考资料，可以帮助他们快速理解和实施J1939通信协议，从而提升产品的性能和可靠性。在深入研究和使用这套源码时，应结合实际项目需求，充分理解J1939协议的原理和特点，以实现最佳的系统集成。

J1939协议是汽车电子领域中一种广泛使用的通信协议，特别在重型商用车辆、农业机械和工程设备上应用尤为普遍。这个协议基于控制器局域网络（CAN）技术，但针对车辆网络的需求进行了扩展和优化，以满足多ECU（电子控制单元）环境中的数据交换需求。 J1939协议的核心目标是提供一个高效、可靠的网络，用于车辆内部的多个ECU之间进行数据传输，如发动机管理、传动系统控制、制动系统、传感器数据以及故障诊断信息等。它定义了通信协议、网络管理、数据报文格式和物理层特性，确保不同制造商的设备能够无缝协作。 在"J1939协议最全中文资料"中，可能包含以下几个主要方面： 1. **协议概述**：详细介绍J1939协议的起源、目的和设计原则，解释它如何与CAN协议关联并扩展其功能。 2. **物理层**：包括J1939的物理媒介访问层（PHY）和物理接口，如250 kbps的数据速率，双绞线电缆标准，以及信号电平和电气特性。 3. **数据链路层**：J1939在CAN的基础上增加了错误检测和网络管理功能，如错误帧、仲裁和重传机制，以增强网络的可靠性和稳定性。 4. **网络层**：定义了网络管理协议，如地址分配、网络状态监控和故障检测。 5. **应用层**：这是J1939协议的关键部分，规定了报文结构、服务数据对象（SDO）、过程数据对象（PDO）和参数组编号（PGN）。PGN是区分不同信息类型的关键，如发动机状态、故障代码等。 6. **故障诊断**：J1939提供了标准的故障诊断框架，允许车辆内的ECU报告和响应故障，促进维修和维护的标准化。 7. **示例和应用**：资料可能包含实际案例，展示J1939协议在不同车辆系统中的具体应用，帮助读者理解其工作原理。 8. **开发和测试工具**：介绍支持J1939开发的硬件和软件工具，如CAN分析仪、仿真器和编程库。 通过深入学习这份中文资料，工程师可以全面了解J1939协议的各个方面，从而更好地设计、实现和调试符合该协议的车辆网络系统。对于从事汽车电子、故障诊断或相关领域的专业人士来说，这是一份宝贵的参考资料。

SAE J1939 是一个广泛应用于重型车辆和商用车辆领域的通信协议，它由美国汽车工程师协会（Society of Automotive Engineers）制定。这个协议主要目的是实现车辆内部不同电子控制单元（ECUs）之间的数据交换，以提高车辆的性能、可靠性和可维护性。SAE J1939 的全集包含了一系列文档，详细阐述了该协议的各个方面。 1. **协议概述** SAE J1939 协议基于控制器局域网络（CAN）技术，但针对商用车辆进行了优化，支持高达250Kbps的传输速率。它定义了通信架构、报文格式、地址分配以及错误处理机制，确保了不同制造商的设备在车辆网络中的无缝集成。 2. **通信架构** SAE J1939 网络通常包括多个节点，如发动机控制器、变速器控制器、仪表盘等。每个节点都有一个唯一的29位物理地址，其中7位用于功能地址，22位用于制造商特定的网络地址。这种地址结构支持最多254个通信节点。 3. **报文结构** 报文是 J1939 协议中的基本信息单元，由数据字段和控制字段组成。数据字段携带实际的车辆状态或控制信息，而控制字段指示报文的类型、优先级和目的地址。J1939 支持多种报文类型，如周期性报文、请求报文和事件触发报文。 4. **协议栈** SAE J1939 协议栈分为多个层次：应用层、表示层（PDU）、会话层、传输层、数据链路层和物理层。每一层都负责不同的功能，从高层的应用逻辑到底层的物理信号传输。 5. **参数组（PGNs）** 参数组是 J1939 中的一种概念，它定义了一组相关数据，如发动机转速、油压等。每个 PGN 都有一个唯一编号，用于确定报文携带的数据内容。通过 PGN，车辆各部件可以互相传递所需的信息。 6. **传输层** J1939 传输层处理数据的分段和重组，确保长数据能够通过 CAN 总线的短帧结构进行有效传输。它包括单帧、多帧和确认帧，以适应不同长度和实时性的需求。 7. **错误检测与恢复** 协议中包含了错误检测机制，如CRC校验，以确保数据的完整性和准确性。当网络出现错误时，J1939 提供了错误恢复策略，如重新发送和错误通告。 8. **应用** SAE J1993 在卡车、客车、农业机械、建筑设备等多个行业中广泛应用。它支持诊断、故障警告、远程监控等功能，有助于实现更高效、安全的车辆管理。 9. **实施** 实施 J1939 协议需要理解其规范并编写兼容的软件代码，这可能涉及硬件接口设计、网络管理算法以及通信协议栈的实现。 10. **学习资源** "SAE J1939-全集-英文" 包含了详细的官方文档，对理解和实现该协议至关重要。这些文档通常涵盖了协议的每一个细节，包括报文结构、网络管理、地址分配等，是开发 J1939 应用的基础。 通过深入学习和理解 SAE J1939，工程师能够有效地构建和集成车辆电子系统，提高车辆的整体性能，并降低维护成本。对于从事商用车辆电子系统开发的人来说，掌握 J1939 协议是必不可少的专业技能。

### SAE-J1939中的PGN和SPN，以及多包传输 #### SAE J1939概述 SAE J1939是一种广泛应用于商用汽车行业的开放式网络和通信标准。这一标准旨在定义如何让电子控制单元（ECU）通过控制器局域网（CAN）总线进行有效通信。它几乎涵盖了所有类型的商用车辆，包括但不限于公交车、大型卡车等，并且在农业、军事及海洋运输领域也有应用。 SAE J1939的工作速率通常为250kbps（部分新协议支持500kbps），使用29位的CAN标识符来确保数据的准确传输。 #### SAE J1939法规文件结构 SAE J1939提供了一系列规范文档，其命名结构有助于用户理解不同部分的功能和用途。 #### 协议数据单元（PDU） PDU由七个主要部分构成： - **优先级**：定义了数据传输的紧急程度。 - **扩展数据页**：用于标识数据页的类型。 - **数据页**：包含实际的数据信息。 - **PDU格式**：指示数据的具体格式。 - **PDU特定域**：可以作为目标地址、组扩展或特定于特定应用。 - **源地址**：发送方的标识。 - **数据场**：包含实际传输的数据。 每个PDU都会被封装在一个或多个CAN数据帧中，通过物理媒介传输至其他网络设备。每个CAN数据帧只能承载一种PDU。 #### J1939报文类型 SAE J1939定义了五种基本的报文类型： 1. **命令**：此类消息允许从特定源地址向特定目的地或全局目的地发送命令，以触发特定动作。 2. **请求**：用于从全局范围或特定目标地址请求信息。 3. **广播/响应**：既可以用作主动广播也可以作为命令或请求的响应。 4. **确认**：分为两种形式——基于CAN协议的确认和应用层确认。 5. **组功能**：用于一组特殊功能，如网络管理功能等。 #### PGN与SPN - **PGN（Parameter Group Number）**：参数组号。它是对一组相关的SPN进行分组并定义其在消息中的布局和顺序的标识。PGN不仅用于识别消息的优先级和数据格式，还帮助结构化地传输和解析参数。 - **SPN（Suspect Parameter Number）**：参数号。每个SPN代表了一个特定的参数，如发动机转速、车速等，它提供了一种标准化的方式来描述和识别不同参数。 ##### PGN的组成 PGN由CAN ID中的扩展数据页（EDP）、数据页（DP）、PF（PDU格式）、GE（PDU特定域）加上六个0位组成，总共24位。当PF小于240时，GE默认为0；当PF大于等于240时，GE取正常值。例如，对于报文ID 0x18FECA17： - 第一个字节是18（二进制为0001 1000），优先级为6，EDP=0，DP=0； - 第二个字节是PF=FE（十进制254＞240）； - 第三个字节是GE=CA（由于PF＞240，GE取正常值）； - 第四个字节及之后的部分用于标识具体的PGN。 #### 多包传输 在J1939协议中，某些PGN可能包含大量数据，这可能导致单个CAN数据帧不足以容纳全部信息。此时就需要采用多包传输的方式，即把数据分成多个CAN数据帧进行传输。例如，对于多包PGN，一个请求可能会触发一系列CAN数据帧的响应，每帧包含一部分数据。这种机制确保了即使是非常大的数据集也能被有效地传输和处理。 总结而言，SAE J1939是一种强大的通信标准，它通过PGN和SPN的概念实现了复杂数据的有效管理和传输。通过理解和掌握这些核心概念，可以帮助开发者和工程师更好地利用这一标准，提高系统的互操作性和可靠性。

CAN总线的SAEJ1939-71协议(汽车应用层)中文版

python-j1939 汽车工程师协会标准SAE J1939是在车辆部件之间进行通信和诊断的车辆总线推荐做法。 它起源于美国的汽车和重型卡车行业，现已在世界其他地区广泛使用。 SAE J1939在商用车领域用于整个车辆的通信，其物理层在ISO 11898中定义。在拖拉机和拖车之间使用不同的物理层（在ISO 11992中指定）。 该软件包依赖于Brian Thorne多年来维护的项目，该项目是该项目的一部分，并且从该项目中脱颖而出。 该编码目前与python-can版本3.3.2兼容。 克隆python-can仓库后，请务必签出“ release-3.3.2”分支 ontroller甲REAÑetwork的C是设计成允许微控制器和设备彼此通信的总线标准。 它具有基于优先级的总线仲裁，可靠的确定性通信。 它用于汽车，卡车，轮船，轮椅等。 can包为Python开发人员提供了控制器区

SAE J1939英文全集.zip

J1939协议是由美国汽车工程师协会（SAE） (SAE协会简介)定义的一组标准。J1939标准用于卡车、公共汽车和移动液压等重型车辆。在许多方面，J1939标准类似于旧版J1708和J1587标准，但J1939标准协议建立在CAN（控制器区域网络，ISO11898）上。 物理层（J1939/11）描述了针对客车的电气接口。数据链路层描述了构建报文、访问总线以及诊断传送故障的规则。应用层(J1939/71和J1939/73）定义了在网络中传送的每条报文的具体数据。 J1939主要特性 J1939协议标准基于CAN的高层协议 J1939协议应用于重型车辆 J1939协议传送速度稳定在2