J1939协议

J1939 是 SAE（美国汽车工程师学会）制定的一套通信协议标准，主要应用于商用车辆（卡车、客车、工程机械、农用机械等）的车载网络。它的核心是基于 CAN 总线（Controller Area Network），但在 CAN 2.0 的物理层和数据链路层之上，J1939 定义了更高层的通信规则，使得车辆上的不同 ECU（Electronic Control Unit, 电子控制单元）能统一规范地交互数据。

📌 J1939 的主要内容

我给你拆分一下：

1. 物理层

• 基于 CAN 2.0B，支持 29 位扩展帧 ID。

• 波特率一般为 250 kbps（工程机械、卡车等）或 500 kbps（部分农业、建筑设备）。

• 总线拓扑采用 多主机、差分双绞线。

2. 数据链路层

• 报文 ID 使用 29 位扩展帧，其中包括 优先级、参数组号（PGN）、源地址（SA）。

• J1939 将 CAN 的 29 位 ID 做了明确划分：

  • 优先级（3 bit）

  • 数据页（1 bit）

  • PDU 格式（PF，8 bit）

  • PDU 特定（PS，8 bit）

  • 源地址（SA，8 bit）

🧩 J1939 29 位 ID 格式

| 28 27 26 | 25 | 24 ........ 17 | 16 ........ 8 | 7 ........ 0 |
+----------+----+----------------+---------------+--------------+
| Priority | DP |       PF       |      PS       |      SA      |
+----------+----+----------------+---------------+--------------+3 bit    1bit     8 bit           8 bit            8 bit

字段说明：

1. Priority（优先级，3 bit）

   • 数字越小优先级越高。

   • 0 最高优先级，7 最低。

   • 在 CAN 仲裁过程中使用。

2. DP（Data Page，数据页，1 bit）

   • 用于扩展参数组号 (PGN) 的命名空间。

   • 一般情况下 = 0，高层应用扩展时可能用到 1。

3. PF（PDU Format，8 bit）

   • 决定报文是点对点 (PDU1) 还是广播 (PDU2)。

   • PF < 240 (0xF0)：PDU1 格式 → PS = 目标地址 (DA)。

   • PF ≥ 240 (0xF0)：PDU2 格式 → PS = 组扩展（Group Extension）。

4. PS（PDU Specific，8 bit）

   • 当 PF < 240 → 目标地址 (Destination Address)，点对点通信。

   • 当 PF ≥ 240 → 组扩展 (Group Extension)，用于广播 PGN 扩展。

5. SA（Source Address，8 bit）

   • 表示报文发送方的地址 (0–253)。

   • 254 保留，255 表示全局地址。

🔑 PGN（Parameter Group Number）的组成

PGN = {DP, PF, PS?}

• 如果 PF < 240 (PDU1) → PGN = {DP, PF, 0} （PS 不算入 PGN）。