應(yīng)用領(lǐng)域：商用車CAN 總線通訊
挑戰(zhàn)：CAN2.0B 規(guī)范的工業(yè)總線通訊、報文標識符和數(shù)據(jù)幀定義沒有形成統(tǒng)一的標準，參數(shù)定義隨意性很大。商用車CAN 總線通訊標準，遵循建立在CAN2.0B 基礎(chǔ)上的SAE J1939 協(xié)議。報文標識符ID，按照SAE 標準制定的車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、扭矩、溫度、壓力、燃油消耗量等參數(shù)的物理定義，報文數(shù)據(jù)幀格式對應(yīng)協(xié)議數(shù)據(jù)單元相應(yīng)數(shù)據(jù)內(nèi)容的封裝。面臨的挑戰(zhàn)是將J1939 協(xié)議融會貫通于CAN 總線通訊平臺的設(shè)計之中。
應(yīng)用方案：使用NI LabVIEW 軟件開發(fā)平臺和PXI 模塊化儀器系統(tǒng)中的CAN 通訊模塊，創(chuàng)建過濾識別J1939 協(xié)議報文標識符ID 及多幀報文按協(xié)議格式解析接收和封裝發(fā)送的設(shè)計方法，并據(jù)此方法構(gòu)建CAN 通訊平臺;完成整車電環(huán)境半實物仿真、發(fā)動機臺架試驗CAN 總線信息的收發(fā)、存貯及實時計算顯示。
使用的產(chǎn)品：
LabVIEW2009 軟件平臺
PXI-1045 機箱
PXI-8108 嵌入式控制器
PXI-8464/2 CAN 通訊模塊
概述：
進入21 世紀以來，商用車CAN 總線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用得到了異常迅猛的發(fā)展?，F(xiàn)今市面上滿足國3～國5 排放標準的商用車，無一例外均應(yīng)用CAN 總線網(wǎng)絡(luò)，進行整車VECU、發(fā)動機EECU、自動變速箱ECU、汽車組合儀表ECU、車輪防抱死制動ECU 之間的數(shù)據(jù)通訊?；贘1939 協(xié)議的商用車CAN總線，針對單片機微控制器MCU 節(jié)點的MCU + CAN 控制器 + CAN 收發(fā)器的CAN 通訊接口，在車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中得到了大量應(yīng)用;而對整車道路試驗、發(fā)動機臺架試驗、整車電環(huán)境半實物仿真測試的上位機節(jié)點的PC 機或筆記本電腦 + CAN 通訊模塊，大都使用價格昂貴的Vector CANoe 模塊。
存在的問題：
1)PXI 測控裝置無基于J1939 協(xié)議的CAN 通訊功能，不能滿足試驗工況對CAN 總線報文信息分析的功能需求。
2)CANoe 模塊時序不受PXI 儀器時鐘速率控制，無法與PXI 時序的其它測量參數(shù)同步觸發(fā)測量。
基于LabVIEW 和J1939 協(xié)議的CAN 總線通訊技術(shù)方法，在國內(nèi)汽車行業(yè)PXI 測控裝置的應(yīng)用屬于空白，難點是如何將LabVIEW 軟件開發(fā)平臺與復(fù)雜的J1939 協(xié)議有效結(jié)合，實現(xiàn)報文信息的過濾接收、合成重組及封裝發(fā)送。
針對商用車CAN 總線通訊網(wǎng)絡(luò)的特點，構(gòu)建基于LabVIEW 和J1939 協(xié)議的CAN 總線通訊平臺，嵌入在NI PXI 模塊化接口的測控裝置中，用于發(fā)動機臺架試驗、整車電環(huán)境半實物仿真測試。
J1939 協(xié)議
J1939 協(xié)議以CAN2.0B 規(guī)范為基礎(chǔ)制定，對CAN2.0B 擴展幀29 位標識符ID 定義形成J1939 的編碼系統(tǒng)，包括優(yōu)先級P、預(yù)留位R、數(shù)據(jù)頁DP、協(xié)議數(shù)據(jù)單元PF、擴展單元PS、源地址SA 和數(shù)據(jù)字節(jié)Data，如圖1 所示。這七部分在開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI)應(yīng)用層，通過協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU(Protocal Data Unit)被封裝成一個或多個CAN 數(shù)據(jù)幀，通過物理層發(fā)送給總線網(wǎng)絡(luò)其它設(shè)備節(jié)點。
圖1 J1939 數(shù)據(jù)幀格式
