基于SAE J1939協議的車輛網絡集成方法

2．2 數據鏈路層
數據鏈路層在物理層之上提供了可靠的數據傳輸功能，實現了應用層報文的數據交換。通過數據鏈路層的組織，實現了發送數據幀必須具有的同步、順序控制、錯誤控制和流控制等功能。
數據鏈路層通過協議數據單元(PDU)組織數據幀中的協議相關信息。PDU由數據幀中29位ID和O～8字節數據場組成，其數據結構如圖3所示。P場決定報文優先級；R位保留；DP位是數據頁位；PF場決定PDU格式(PDUl或PDU2)；PS場為PDU細節，由PF場決定是目標地址DA還是對PF、的組擴展GE；SA為源地址。

數據鏈路層提供的報文有命令報文、請求報文、廣播／響應報文、應答報文及組功能報文。此外，數據鏈路層還實現了傳輸協議功能，用于將大于8字節報文進行打包重組、連接管理，分為廣播公告的BAM協議和點對點會話的RTS／CTS協議。
2，3 網絡層
網絡層定義了為不同網段間提供互聯功能的設備需求和服務。當多個網段存在時需要網絡互聯ECU，其功能包括報文轉發、報文過濾、報文地址轉換、報文重組及數據庫管理。網絡層功能對于特定ECU來說是可選的，網絡中僅信息交互ECU用到網絡層功能。
2．4 應用層
應用層定義了針對車輛應用的信號(參數)和報文(參數組)。應用層通過參數描述信號，給每個參數分配了一個19位的可疑參數編號(SPN)；通過參數組描述報文，給每個參數組分配了一個24位的參數組編號(PGN)。SPN用來標識與ECU相關的故障診斷元素、部件或參數組中參數；PGN用來唯一標識一個特定參數組。除已分配的參數和參數組外，用戶還可通過分配未使用的SPN給自定義參數和定義專有報文對應用層進行補充。
2．5 應用層診斷
應用層診斷定義了診斷報文DMl-19，其作用如表1所列。這19種報文在網絡中并不都可用。目前，網絡中僅用到報文DMl、DM2、DM3及DMll。

表l中的診斷故障代碼(DTC)為4字節，由19位可疑參數編號(SPN)、5位故障失效模式(FMI)、7位故障發生次數(OC)以及1位SPN轉換方式(CM)組成，如圖4所示。

2．6 網絡管理層
網絡管理層通過提供地址分配管理和網絡錯誤管理的定義和過程描述，來唯一識別網絡上的控制器。其功能包括：請求網絡上控制器的地址和名字、為控制器聲明一個地址、公告不能聲明的地址和命令其他控制器使用新的地址等。

3 車輛網絡信息交互設計
車輛網絡信息交互選用的液晶顯示器為8寸、640×480像素、RS-232通信，具有6個無源P9接口薄膜按鍵，其顯示布局如圖5所示。圖中左半部分：上部為紅色信號指示燈及其報警提示，其下為其他顏色信號指示燈：中部為儀表模擬模式下表盤指針或數字模式下數字，其下為小儀表報警提示；下部為組成員數據及各組報警提示。圖中右半部分：上部為日期時間、環溫／氣壓、單／全里程，其下為診斷指示燈及DMl來源、菜單；下部為信息分頁，包括基本信息、各ECU產品未處理的信息、DMl及DM2內容、DMl及DM2下載應答、DM3應答、DMll應答、單里程清零應答和日期時間交互修改等。