基于SAE J1939協(xié)議的發(fā)動機(jī)總線數(shù)據(jù)模擬器開發(fā)
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1 SAE J1939協(xié)議概述
SAE J1939標(biāo)準(zhǔn)是美國汽車工程師協(xié)會(SAE)發(fā)布的以CAN總線為核心的車輛網(wǎng)絡(luò)串行通訊和控制協(xié)議，采用多路復(fù)用技術(shù)為車輛上各傳感器、執(zhí)行器和控制器提供在CAN總線基礎(chǔ)上的標(biāo)準(zhǔn)化高速網(wǎng)絡(luò)連接，在車輛電子裝置之間實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)共享，有效減少電子線束的數(shù)量，提高車輛電子控制系統(tǒng)的靈活性、可靠性、可維修性及標(biāo)準(zhǔn)化程度。
1．1 SAE J1939協(xié)議簡介
J1939協(xié)議包括12個子標(biāo)準(zhǔn)。本文主要涉及車輛應(yīng)用層及應(yīng)用層診斷2個子標(biāo)準(zhǔn)。車輛應(yīng)用層子標(biāo)準(zhǔn)(SAEJl939／71)規(guī)定了車輛控制控制參數(shù)的格式，包括參數(shù)范圍、分辨率、類型及刷新率，數(shù)據(jù)場各位的含義；應(yīng)用層診斷子標(biāo)準(zhǔn)(SAEJl939／73)主要針對排放的要求規(guī)定了12種診斷結(jié)果信息。
1．2 協(xié)議數(shù)據(jù)單元
SAE J1939應(yīng)用層協(xié)議采用協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU傳遞信息，PDU由優(yōu)先級P、保留位R、數(shù)據(jù)頁DP、PDU格式PF、PDU特定域PS(可作為目標(biāo)地址、組擴(kuò)展或?qū)Ｓ?、源地址SA和數(shù)據(jù)域7部分組成，如表1所示。每個PDU相當(dāng)于CAN協(xié)議中的一幀，它們將被分組封裝在一個或多個CAN數(shù)據(jù)幀中，通過物理介質(zhì)傳送到其他網(wǎng)絡(luò)裝置。
2 總體方案設(shè)計
在開發(fā)過程中，通過調(diào)用USBCAN-Ⅱ接口卡庫端口函數(shù)，利用CAN總線實現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)之間的通訊。發(fā)動機(jī)總線數(shù)據(jù)模擬器通過USBCAN-II智能接口向總線儀表發(fā)送數(shù)據(jù)并實時顯示，達(dá)到測試儀表的目的。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
該系統(tǒng)主要包括6大功能模塊，分別是發(fā)動機(jī)參數(shù)報文發(fā)送模塊、發(fā)動機(jī)故障報文發(fā)送模塊、CAN幀信息顯示模塊、虛擬儀表模塊、實時參數(shù)曲線模塊和儀表測試模塊。系統(tǒng)軟件采用C#環(huán)境開發(fā)，運(yùn)行于Windows平臺。系統(tǒng)開發(fā)的總體流程是：首先實現(xiàn)與USBCAN-Ⅱ接口卡的通訊，連接成功后，在主界面選擇需要實現(xiàn)的功能，然后執(zhí)行相關(guān)模塊的操作。在關(guān)閉程序的同時，關(guān)閉USBCAN-Ⅱ接口卡。程序開發(fā)流程如圖2所示。
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