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(bào)文標(biāo)識(shí)符和數(shù)據(jù)幀定義沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，參數(shù)定義隨意性很大。商用車CAN 總線通訊標(biāo)準(zhǔn)，遵循建立在CAN2.0B 基礎(chǔ)上的SAE J1939 協(xié)議。報(bào)文標(biāo)識(shí)符ID，按照SAE 標(biāo)準(zhǔn)制定的車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、扭矩、溫度、壓力、燃油消耗量等參數(shù)的物理定義，報(bào)文數(shù)據(jù)幀格式對(duì)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(huì)貫通于CAN 總線通訊平臺(tái)的設(shè)計(jì)之中。
應(yīng)用方案：使用NI LabVIEW 軟件開發(fā)平臺(tái)和PXI 模塊化儀器系統(tǒng)中的CAN 通訊模塊，創(chuàng)建過濾識(shí)別J1939 協(xié)議報(bào)文標(biāo)識(shí)符ID 及多幀報(bào)文按協(xié)議格式解析接收和封裝發(fā)送的設(shè)計(jì)方法，并據(jù)此方法構(gòu)建CAN 通訊平臺(tái);完成整車電環(huán)境半實(shí)物仿真、發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)CAN 總線信息的收發(fā)、存貯及實(shí)時(shí)計(jì)算顯示。
使用的產(chǎn)品：
LabVIEW2009 軟件平臺(tái)
PXI-1045 機(jī)箱
PXI-8108 嵌入式控制器
PXI-8464/2 CAN 通訊模塊
概述：
進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái)，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(guó)3～國(guó)5 排放標(biāo)準(zhǔn)的商用車，無(wú)一例外均應(yīng)用CAN 總線網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行整車VECU、發(fā)動(dòng)機(jī)EECU、自動(dòng)變速箱ECU、汽車組合儀表ECU、車輪防抱死制動(dòng)ECU 之間的數(shù)據(jù)通訊?；贘1939 協(xié)議的商用車CAN總線，針對(duì)單片機(jī)微控制器MCU 節(jié)點(diǎn)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(duì)整車道路試驗(yàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)、整車電環(huán)境半實(shí)物仿真測(cè)試的上位機(jī)節(jié)點(diǎn)的PC 機(jī)或筆記本電腦 + CAN 通訊模塊，大都使用價(jià)格昂貴的Vector CANoe 模塊。
存在的問題：
1)PXI 測(cè)控裝置無(wú)基于J1939 協(xié)議的CAN 通訊功能，不能滿足試驗(yàn)工況對(duì)CAN 總線報(bào)文信息分析的功能需求。
2)CANoe 模塊時(shí)序不受PXI 儀器時(shí)鐘速率控制，無(wú)法與PXI 時(shí)序的其它測(cè)量參數(shù)同步觸發(fā)測(cè)量。
基于LabVIEW 和J1939 協(xié)議的CAN 總線通訊技術(shù)方法，在國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)PXI 測(cè)控裝置的應(yīng)用屬于空白，難點(diǎn)是如何將LabVIEW 軟件開發(fā)平臺(tái)與復(fù)雜的J1939 協(xié)議有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)報(bào)文信息的過濾接收、合成重組及封裝發(fā)送。
針對(duì)商用車CAN 總線通訊網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，構(gòu)建基于LabVIEW 和J1939 協(xié)議的CAN 總線通訊平臺(tái)，嵌入在NI PXI 模塊化接口的測(cè)控裝置中，用于發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)、整車電環(huán)境半實(shí)物仿真測(cè)試。
J1939 協(xié)議
J1939 協(xié)議以CAN2.0B 規(guī)范為基礎(chǔ)制定，對(duì)CAN2.0B 擴(kuò)展幀29 位標(biāo)識(shí)符ID 定義形成J1939 的編碼系統(tǒng)，包括優(yōu)先級(jí)P、預(yù)留位R、數(shù)據(jù)頁(yè)DP、協(xié)議數(shù)據(jù)單元PF、擴(kuò)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(gè)或多個(gè)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(diǎn)。
圖1 J1939 數(shù)據(jù)幀格式
