基于SAE J1939协议的车辆网络集成方法

2．2 数据链路层
数据链路层在物理层之上提供了可靠的数据传输功能，实现了应用层报文的数据交换。通过数据链路层的组织，实现了发送数据帧必须具有的同步、顺序控制、错误控制和流控制等功能。
数据链路层通过协议数据单元(PDU)组织数据帧中的协议相关信息。PDU由数据帧中29位ID和O～8字节数据场组成，其数据结构如图3所示。P场决定报文优先级；R位保留；DP位是数据页位；PF场决定PDU格式(PDUl或PDU2)；PS场为PDU细节，由PF场决定是目标地址DA还是对PF、的组扩展GE；SA为源地址。

数据链路层提供的报文有命令报文、请求报文、广播／响应报文、应答报文及组功能报文。此外，数据链路层还实现了传输协议功能，用于将大于8字节报文进行打包重组、连接管理，分为广播公告的BAM协议和点对点会话的RTS／CTS协议。
2，3 网络层
网络层定义了为不同网段间提供互联功能的设备需求和服务。当多个网段存在时需要网络互联ECU，其功能包括报文转发、报文过滤、报文地址转换、报文重组及数据库管理。网络层功能对于特定ECU来说是可选的，网络中仅信息交互ECU用到网络层功能。
2．4 应用层
应用层定义了针对车辆应用的信号(参数)和报文(参数组)。应用层通过参数描述信号，给每个参数分配了一个19位的可疑参数编号(SPN)；通过参数组描述报文，给每个参数组分配了一个24位的参数组编号(PGN)。SPN用来标识与ECU相关的故障诊断元素、部件或参数组中参数；PGN用来唯一标识一个特定参数组。除已分配的参数和参数组外，用户还可通过分配未使用的SPN给自定义参数和定义专有报文对应用层进行补充。
2．5 应用层诊断
应用层诊断定义了诊断报文DMl-19，其作用如表1所列。这19种报文在网络中并不都可用。目前，网络中仅用到报文DMl、DM2、DM3及DMll。

表l中的诊断故障代码(DTC)为4字节，由19位可疑参数编号(SPN)、5位故障失效模式(FMI)、7位故障发生次数(OC)以及1位SPN转换方式(CM)组成，如图4所示。

2．6 网络管理层
网络管理层通过提供地址分配管理和网络错误管理的定义和过程描述，来唯一识别网络上的控制器。其功能包括：请求网络上控制器的地址和名字、为控制器声明一个地址、公告不能声明的地址和命令其他控制器使用新的地址等。

3 车辆网络信息交互设计
车辆网络信息交互选用的液晶显示器为8寸、640×480像素、RS-232通信，具有6个无源P9接口薄膜按键，其显示布局如图5所示。图中左半部分：上部为红色信号指示灯及其报警提示，其下为其他颜色信号指示灯：中部为仪表模拟模式下表盘指针或数字模式下数字，其下为小仪表报警提示；下部为组成员数据及各组报警提示。图中右半部分：上部为日期时间、环温／气压、单／全里程，其下为诊断指示灯及DMl来源、菜单；下部为信息分页，包括基本信息、各ECU产品未处理的信息、DMl及DM2内容、DMl及DM2下载应答、DM3应答、DMll应答、单里程清零应答和日期时间交互修改等。