《商用车控制系统局域网络（CAN总线）通信协议》
编制说明
一、 任务来源
本标准是根据国家质量监督检验检疫总局国家标准制修订计划20030943-T-5号进行编制。
二、 制定的目的、意义
随着汽车行业越来越重视汽车安全、环保等问题，大大促进了新技术的开发运用，越来越多的电子技术应用到汽车上，如电喷、ABS、电子点火系统、安全气囊等，大量的传感器、控制器在汽车上应用。，大大改善了汽车的安全、环保、舒适等性能，提高了汽车的整体性能和水平，汽车电子战已经在行业打响，并体现在新开发设计的车型中。为了减少线束的使用，实现系统之间的快速通讯和数据共享，现代汽车广泛采用网络技术。汽车技术发展到今天，可以说网络技术的应用是一次革命，是高新技术在汽车上应用的最好体现。有了网络通讯必须有通讯协议，以保证系统节点之间的对话和信息流的正常传送。通讯协议要解决网络的优先权问题、灵活性问题，实现可扩展性、鲁棒性及数据共享等。
三、 国内外情况的简要说明
CAN总线是一种串行数据通信协议，最早由德国BOSCH公司推出，用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信。CAN推出之后，世界上各大半导体生产厂商迅速推出各种集成有CAN协议的产品，由于得到众多产品的支持，使得CAN在短期内得到广泛应用。CAN总线规范于1993年被ISO国际
标准组织制订为国际标准, 包括用于高速场合的ISO11898和用于低速场合的ISO11519，CAN是目前总线规范中唯一取得国际标准的。基于CAN的网络已经安装于很多公司生产的乘用车及商用车上，目前在美国CAN已基本取代基于J1850的网络。预计到2005年,CAN将会占据整个汽车网络协议市场的63%。在欧洲，基于CAN的网络也占有了大约88％的市场。我国多家合资公司在外资技术的支持下早已安装使用CAN网络，且随着CAN网络技术被越来越多的厂家认可和掌握，这一技术在我国已被广泛推广和使用。CAN在全世界范围的应用和用户在不断扩大。ISO11898作为硬件协议，基本被SAEJ1939所覆盖，SAEJ1939已被越来越多的国家所接受并被采用。
四、 CAN总线特点
1．控制器局域网（Controller Area Network），CAN的拓朴结构为总线式，因此也称为CAN总线。是一种新型的串行总线，CAN已经成为全球范围内最重要的总线之一，甚至领导着串行总线。在2000年，市场销售已超过1亿个CAN控制器。
2．CAN总线的特点
多主站依据优先权进行总线访问；
非破坏性的基于优先权的总线仲裁；
借助接收滤波的多地址信息传送；
远程数据请求；
配置灵活；
全系统的数据相容性；
错误检测和出错信令；
发送期间若丢失仲裁或由于出错而遭破坏的数据包可自动重发；
暂时错误和永久性故障节点的判别以及故障节点与CAN总线的自动脱离。
3．CAN 能够使用多种物理介质，例如双绞线、光纤等。最常用的就是双绞线，信号使用差分电压传送，两条信号线被称为CAN_H 和CAN_L。4．CAN的消息帧类别：数据帧、远程帧、出错帧、超载帧
五、 开放系统互连模型及SAE J1939文档结构
1．由SAE(美国汽车工程师协会)制定，适用卡车及客车。
2．J1939在CAN的基础上定义了网络层和应用层。
3．提出一个电子系统间的开放互联系统。即通过提供一个标准的框架使电控单元（Electronic Control Units，ECU）之间可以实现相互通信，也就是遵循同一个J1939/0X文件的电控单元可以通过该网络连接且彼此通信而不需要额外的功能接口。
4．OSI七层模型：
开放系统互连模型是由国际标准化组织在1984提出的一个计算机通信体系的模型。如下图所示OSI模型由若干层次组成。分层的目的是使得协议的开发可以根据所需各层的功能来进行。J1939就是根据此模型分层构建起来的。
图1 – OSI七层模型
各层的功能描述如下：
1）物理层 – 特定结构的比特流在物理媒介上的传输；处理访问物理媒介的机械、电气、功能和时序特性。
2）数据链路层 – 提供通过物理层的可靠信息传输；通过加入必需的同步、错误控制、时序控制及流量控制来发送数据块（即帧）。
3）网络层 – 为高层屏蔽系统间连接时所使用的数据传输及切换等技术细节；负责建立、维护以及拆除连接。
4）传输层 – 提供终端节点间数据的可靠、透明传输；提供点到点的错误恢复和流量控制；提供长消息的分段以及再组装。
5）会话层 – 提供不同应用之间通信的控制框架；建立、管理以及拆除互连应用间的会话。
6）表示层 – 为应用过程提供数据表示之间差别（即语法）的屏蔽。
7）应用层 – 提供用户对开放系统互连环境的访问及提供分布式信息服务。
5. SAE J1939文档结构
SAE J1939网络遵循7层OSI网络结构，并对每个被实现的层使用不同的文件进行描述（不是所有7层都被实现）。
文档结构如下：
J1939 概括地描述了J1939网络、OSI分层结构、下级文
档的结构，并且提供了所有预分配值和名称。
J1939/0X 针对特定应用的说明文档，这里X指J1939的特
定的网络/应用版本，这个文档指出了J1939适用
现代商用车的特定工业或应用领域，并且列出了构成网络的每
个层次对应文档的各个版本。
J1939/01 卡车及客车控制及信息网络。
J1939/1X 物理层文档，这里X指物理层的某个版本。
J1939/11 物理层，250K比特/秒，屏蔽双绞线。
J1939/13 物理层，诊断接口。
J1939/15 物理层，250K比特/秒，非屏蔽双绞线。
J1939/21 数据链路层（该层不允许定义另外版本的文档）。
J1939/3X 网络层文档，X指特定版本的网络层。
J1939/31 网络层。
J1939/4X 传输层文档，这里X指特定版本的传输层。现在
还没有定义传输层文档。