CAN2.0和J1939协议的关系

转发自http://www.cankau.cn/support/help/can-vs-j1939.html

很长时间没搞明白j1939与CAN2.0的关系，这篇文章让我明白了。

CAN2.0是一种总线规范，是数据链路层的技术。J1939是SAE（美国汽车协会）定义的基于CAN总线的规范，目的是解决不同发动机厂商、不同ECU厂商的兼容性问题。

1、J1939和CAN2.0的关系

J1939是在CAN2.0B的基础上，对仲裁场部分的29位ID的重新解释；其它部分完全一样。
29位ID分为：3位的优先级、8位的PF（帧格式）、8位的PS（帧扩展）、8位的SA（源地址）、1位的DP（Data Page数据页）、1位的保留位。
其中1位的DP、8位的PF、8位的PS组成了PGN；
PGN是Parameter Group Number；是参数组列表。
在J1939中，将消息分为了PDU1和PDU2两种格式。
PDU1格式的消息发送给特定地址的ECU，地址用8位的PS记录；PDU2格式的消息则发送给所有的ECU，8位的PS用于扩展。
当PF的值在0-239时，表示该消息为PDU1格式，PS为DA（目地地址）。
当PF的值在240-255时，表示该消息为PDU2格式，PS为扩展地址。

2、J1939的物理特性：

总线最大长度为40M；最大支持30个节点；节点最大长度为1M；传输速率最大为250Kbps；3根线（CAN_H、CAN_L、GND)
J1939的分层：
J1939/11：物理层：物理介质、总线设计、长度、节点；
J1939/21：数据层：PGN信息、帧格式；
J1939/31：网络层；
J1939/71/73：应用层；信息分享、控制、广播、故障诊断；

3、PGN

PGN是Parameter Group Number的简称。J1939中最大支持（240+16×256）×2个PGN。
当消息为PDU1格式时，PGN=DP×256×256+PF；
当消息为PDU2格式时，PGN=DP×256×256+PF*256+PS;
在J1939中，消息的传递以参数组的形式，每个参数组中有若干参数，每个参数是一个SPN；

4、SPN

SPN:Suspent Parameter Number：特定的参数编号；例如：SPN 190表示发动机转速。

5、CAN2.0与J1939的关系、J1939与特定的厂商协议的关系

CAN2.0是一种总线规范，是数据链路层的技术。J1939是SAE（美国汽车协会）定义的基于CAN总线的规范，目的是解决不同发动机厂商、不同ECU厂商的兼容性问题。J1939定义了一系列的PGN和SPN，这些PGN包含了发动机、变速器、车轴等汽车上各部件的信息；对参数的表示方法（状态和值）又定义了SLOT（Scaling比例、Limit界限、Offset偏移、Transfer传送）。ECU厂商都应该遵循这个规范。ECU模块的功能不同，厂商不同，在J1939的基础上，又表现出其多样性：支持或者不支持某些PGN、SPN和SLOT；新增了某些J1939未定义的PGN和SPN。

6、PDU消息包在CAN2.0上的拆包和重组

CAN2.0的数据场最多支持8字节的数据，如果PDU的数据小于等于8字节，1个PDU用1个CAN2.0帧传输即可；如果PDU的数据大于8字节，就需要在发送时进行拆包，在接收时进行重组。接收端如何识别是否需要重组以及怎么重组呢？J1939的做法是在拆包的情况下，将8字节的数据区的第一个字节用于表示拆包后的序号（1-255）；因此，最长的PDU为255×7字节。

7、PDU的内容解析

PDU：Protocol Data Unit：协议数据单元。
在数据链路层CAN之上的就是PDU，包含了CAN2.0中仲裁场、控制场和数据场部分的内容。对J1939协议的解析其实就是对PDU的协议解析，先对接收到的包进行重组，构建一个完整的PDU包；再从PDU中数据包中提取出PGN和SPN对应的值。