基于SAEJ1939协议的发动机总线数据模拟器开发

　　在车载网络的开发过程中，需要发动机节点向总线网络发送报文，为了降低成本，提高开发效率，模拟发动机。基于SAE J1939协议车辆应用层子标准及应用层诊断子标准，通过软件编程进行发动机总线数据模拟器的开发，模拟总线网络中的发动机ECU节点，向总线网络发送报文，从而测试总线网络上的另一节点仪表，检验仪表是否工作正常。

　　1 SAE J1939协议概述

　　SAE J1939标准是美国汽车工程师协会(SAE)发布的以CAN总线为核心的车辆网络串行通讯和控制协议，采用多路复用技术为车辆上各传感器、执行器和控制器提供在CAN总线基础上的标准化高速网络连接，在车辆电子装置之间实现高速数据共享，有效减少电子线束的数量，提高车辆电子控制系统的灵活性、可靠性、可维修性及标准化程度。

　　1.1 SAE J1939协议简介

　　J1939协议包括12个子标准。本文主要涉及车辆应用层及应用层诊断2个子标准。车辆应用层子标准(SAEJl939/71)规定了车辆控制控制参数的格式，包括参数范围、分辨率、类型及刷新率，数据场各位的含义;应用层诊断子标准(SAEJl939/73)主要针对排放的要求规定了12种诊断结果信息。

　　1.2 协议数据单元

　　SAE J1939应用层协议采用协议数据单元PDU传递信息，PDU由优先级P、保留位R、数据页DP、PDU格式PF、PDU特定域PS(可作为目标地址、组扩展或专用)、源地址SA和数据域7部分组成，如表1所示。每个PDU相当于CAN协议中的一帧，它们将被分组封装在一个或多个CAN数据帧中，通过物理介质传送到其他网络装置。

　　2 总体方案设计

　　在开发过程中，通过调用USBCAN-Ⅱ接口卡库端口函数，利用CAN总线实现上位机与下位机之间的通讯。发动机总线数据模拟器通过USBCAN-II智能接口向总线仪表发送数据并实时显示，达到测试仪表的目的。系统结构如图1所示。

　　该系统主要包括6大功能模块，分别是发动机参数报文发送模块、发动机故障报文发送模块、CAN帧信息显示模块、虚拟仪表模块、实时参数曲线模块和仪表测试模块。系统软件采用C#环境开发，运行于Windows平台。系统开发的总体流程是：首先实现与USBCAN-Ⅱ接口卡的通讯，连接成功后，在主界面选择需要实现的功能，然后执行相关模块的操作。在关闭程序的同时，关闭USBCAN-Ⅱ接口卡。程序开发流程如图2所示。

　　3 发动机总线数据模拟系统设计

　　这里重点分析SAE J1939-7l关于发动机参数的定义以及SAE J1939-73关于故障诊断信息的定义，明确发动机发送报文的格式以及数据意义，进行系统各个模块的方案设计。