ChinaAutoRegs|GB/T 47504-2026英文版翻译《商用车控制器局域网（CAN）通信协议》
Commercial Vehicle Controller Area Network (CAN) Communication Protocol
CONTENTS
Foreword
1 Scope
2 Normative References
3 Terms and Definitions
4 Abbreviations
5 Technical Requirements for Physical Layer
5.1 General Requirements for Physical Layer
5.2 Requirements for Physical Media Parameters
5.3 Requirements for Electrical Parameters
5.4 CAN Bus Network Error Handling
6 Technical Requirements for Data Link Layer
6.1 General Requirements for Data Link Layer
6.2 Protocol Data Unit (PDU)
6.3 Message Types
6.4 Message Priority
6.5 Bus Access
6.6 Contention-Based Arbitration
6.7 Error Detection
6.8 Assignment of Source Addresses and Parameter Group Numbers
6.9 Transport Protocol Functions
6.10 Bit Time
7 Technical Requirements for Application Layer
7.1 General Requirements for Application Layer
7.2 Parameter Definitions
7.3 Parameter Group Definitions
7.4 Parameter Distribution
8 CAN Communication Test Methods
8.1 Test Environment
8.2 Physical Layer Tests
8.3 Data Link Layer Tests
8.4 Application Layer Tests
Annex A (Informative) Example of Physical Layer Circuit
Annex B (Informative) Preferred ECU Addresses
Annex C (Normative) Transport Protocol Transmission Sequences
1范围
本文件规定了商用车控制器局域网(CAN)通信协议物理层、数据链路层及应用层的技术要求,描述了相应试验方法。
本文件适用于物理层采用屏蔽或者非屏蔽双绞线的CAN总线网络,且CAN总线通信速率为250kbit/s或者500kbit/s的M2类、M3类及N类车辆,其他类型车辆参考执行。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 41588.1道路车辆 控制器局域网(CAN)第1部分:数据链路层和物理信令
GB/T 41588.2道路车辆 控制器局域网(CAN)第2部分:高速媒介访问单元
IEC 62153-4-3金属通信电缆试验方法第4-3部分:电磁兼容表面转移阻抗三同轴法[Me-talliccommunicationcabletestmethods-Part4-3:Electromagneticcompatibility(EMC)-Surfacetransferimpedance-Triaxialmethod]
3术语和定义
GB/T 41588.1、GB/T 41588.2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
应答acknowledgement;ACK
用于表明对所接收的报文或操作请求的肯定或否定回应的一种参数组(报文),或者用来确认一个报文已被至少一个节点接收到的CAN数据帧内的1个位域。
3.2
地址address
用于识别网络中的通信设备的8位数值。
注:使用地址识别本文件CAN数据帧的源地址(3.39),或某些情况下的目标地址(3.13)。
3.3
仲裁arbitration
解决网络中两个或多个节点同时访问CAN总线冲突的过程。
3.4
总线bus
所有节点都是被动连接并允许双向传输的通信网络的拓扑。
[来源:GB/T 41588.1-2022,3.3]
3.5
总线通信速率bus communication rate
单位时间内数据通过总线传输的最大数据量。
注:通常以比特每秒(bit/s)为单位。
3.6
CAN数据帧CAN data frame
CAN总线网络上用于节点之间进行应用数据传输的帧。
3.7
传统标准帧格式classical base frame format;CBFF
采用11位标识符,传输时只用1种位速率,一帧最大数据长度为8字节的CAN数据帧或者远程帧格式。
[来源:GB/T 41588.1-2022,3.7,有修改]
3.8
传统扩展帧格式classical extended base frame format;CEFF
采用29位标识符,传输时只用1种位速率,一帧最大数据长度为8字节的CAN数据帧或者远程帧格式。
[来源:GB/T 41588.1-2022,3.8,有修改]
3.9
控制器应用controller application;CA
执行某系统控制功能的软件应用。
注:如传动装置或发动机控制等。ECU软件由一个或多个系统控制功能组成。
3.10
循环冗余校验cyclic redundancy check;CRC
用于检测或校验数据在传输过程是否出现错误的一种检错机制。
3.11
数据域data field
用于填充数据帧传输的数据。
注:一帧的数据长度为0~8字节。
3.12
数据页data page;DP
数据帧中29位标识符内的一个1位域,可用于分类和解读29位标识符。
注:DP是确定参数组编号(3.28)的四个数据值中的一个。
3.13
目标地址destination address;DA
定义报文的预期接收方,PDU1格式(3.31)中的PS域。
3.14
电子控制单元electronic control unit;ECU
可收发CAN报文,带处理器的电子控制装置。
3.15
帧结束end of frame;EOF
由连续的7位隐性位组成,用于表示一帧的结束。
3.16
扩展数据页extended data page;EDP
数据帧中29位标识符内的一个1位域,可用于分类和解读29位标识符,通过0和1两种取值扩展PDU域。
注:EDP是确定参数组编号(3.28)的四个数据值中的一个。
3.17
扩展帧extended frame
使用长度为29位标识符的帧类型。
3.18
网关gateway
可在两个及以上不同网络之间传送信息的通信设备。
注:网关在不同网段之间进行信号路由(信号打包重组)或者报文路由。
3.19
组扩展group extension;GE
分配给参数组编号(3.28)的PS值,适用于PDU2格式(3.32)。
3.20
CAN标识符CAN identifier;CANID
用于标识CAN报文和确定报文的优先级。
3.21
空闲状态idle state
CAN总线的一种状态,此状态无节点传输或尝试传输数据。
3.22
介质 media
在网络ECU之间进行报文传输和通信的物理实体。
示例:屏蔽双绞线、非屏蔽双绞线。
3.23
报文 message
具有相同参数组编号(3.28)的CAN数据帧,为同一参数组的一系列信号的组合。
3.24
多包报文 multipacket message
需要使用多个数据帧(包)来传递的参数组数据,即PG中的数据内容长度大于8字节。
3.25
节点node
连接到通信网络,根据通信协议可通过网络通信的装置。
注:如果软件中包含配备多种控制功能的多个应用,则某些特殊的节点可能会有多个网络地址。
[来源:GB/T 41588.1-2022,3.33,有修改]
3.26
否定应答negative acknowledge;NACK
应答的PG形式,用于对不能解析或者不能执行的请求报文进行响应。
3.27
参数组parameter group;PG
在报文中传送参数的集合。
注1:参数组包括命令、数据、请求、应答和否定应答等。
注2:不论是单包报文还是多包报文,参数组都被看作数据。因为参数组与源地址(3.39)无关,故存在从任意源地址(3.39)发送任意参数组。
3.28
参数组编号parameter group number;PGN
以3字节数值表示的编号,可作为参数组的唯一标识。
注:包括扩展数据页(3.16)、数据页(3.12)、PDU格式(3.29)和PDU细节(3.30)值。
3.29
PDU格式PDU format;PF
数据帧29位标识符内的8位域,也是确定数据场对应参数群编号的位域。
注:PF值确定了数据帧29位标识符是PDU1格式(3.31)还是PDU2格式(3.32),以及PS位域是特定目标地址
(3.13)或组扩展(3.19)。
3.30
PDU细节PDU specific;PS
数据帧29位标识符中表示特定目标地址(3.13)或组扩展(3.19)的8位域。
注:针对PDU1格式(3.31),PS域指目标地址(3.13);针对PDU2格式(3.32),PS域指用于进一步识别数据帧中通信的PG的组扩展(3.19),PS域中数值即为分配给参数组的PDU特定值。
3.31
PDU1格式PDU1 format
数据帧29位标识符中PS域表示目标地址(3.13)的特定PDU格式。
3.32
PDU2格式PDU2 format
数据帧29位标识符中PS域表示组扩展(3.19)的特定PDU格式。
3.33
肯定应答positive acknowledge;PACK
应答的PG形式,表示请求动作被理解并被执行。
3.34
推荐地址preferred address
本文件规定相关控制器应用优先采用的地址。
3.35
优先级priority
数据帧29位标识符中用于节点竞争总线发送CAN报文的一个3位域。
:各参数组中均规定有默认优先级。最高优先级为0,最低优先级为7。
3.36
协议数据单元protocol data unit;PDU
通信或交换数据所用的数据单元。
3.37
接收节点receiver node
网络中接收传输的数据帧的节点。
3.38
网段segment
网络中直接连接的节点及物理介质(3.22)的统称。
3.39
源地址source address;SA
数据帧29位标识符的一个8位域,用于识别数据帧的发送节点。
3.40
标准帧standard frame
使用长度为11位标识符的帧类型。
3.41
帧起始start of frame;SOF
由1个显性位构成的位域,用于标识帧的起始,并在总线上起同步作用。
3.42
可疑参数编号suspect parameter number;SPN
用于识别与ECU相关的参数或特别的元素、组件的编号值。
3.43
子网subnetwork
在物理介质上直接连接的一个或多个节点构成的网络,其内部各节点之间直接进行通信,而不需要通过网关进行转发。
3.44
发送节点transmitter node
网络上发起数据帧传输的节点。
4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ACK:应答(Acknowledgement)
ACKM:应答报文(Acknowledgement Message)
BAM:广播公告报文(Broadcast Announce Message)
CAN:控制器局域网(Controller Area Network)
CBFF:传统标准帧格式(Classical Base Frame Format)
CEFF:传统扩展帧格式(Classical Extended Frame Format)
CRC:循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check)
CTS:允许发送(Clear To Send)
DA:目标地址(Destination Address)
DLC:数据长度编码(Data Length Code)
DP:数据页(Data Page)
DUT:被测设备(Device Under Test)
ECU:电子控制单元(Electronic Control Unit)
EDP:扩展数据页(Extended Data Page)
EMC:电磁兼容(Electromagnetic Compatibility)
EOF:帧结束(End of Frame)
ESD:静电放电(Electro-Static Discharge)
GE:组扩展(Group Extension)
ID:标识符(Identifier)
IDE:标识符扩展(Identifier Extension)
LSB:最低有效字节(Least Significant Byte)
LSb:最低有效位(Least Significant bit)
MSB:最高有效字节(Most Significant Byte)
MSb:最高有效位(Most Significant bit)
NA:不允许或无法使用(Not Allowed or Not Available)
NACK:否定应答(Negative Acknowledge)
OEM:车辆制造商(Original Equipment Manufacturer)
OSI:开放系统互连(Open System Interconnect)
P:优先级(Priority)
PACK:肯定应答(Positive Acknowledge)
PDU:协议数据单元(Protocol Data Unit)
PF:PDU格式(PDU Format)
PG:参数组(Parameter Group)
PGN:参数组编号(Parameter Group Number)
PS:PDU细节(PDU Specific)
REC:接收错误计数器(Receive Error Count)
RTR:远程发送请求(Remote Transmission Request)
RTS:请求发送(Request To Send)
r0:保留位0(Reserved 0)
r1:保留位1(Reserved 1)
SA:源地址(Source Address)
SJW:同步跳转宽度(Synchronization Jump Width)
SOF:帧起始(Star of Frame)
SP:可疑参数(Suspect Parameter)
SPN:可疑参数编号(Suspect Parameter Number)
SRR:替代远程请求(Substitute Remote Request)
STP:屏蔽双绞线(Shielded Twisted Pair)
TEC:发送错误计数器(Transmit Error Count)
Tq:时间份额(Time quantum)
UTP:非屏蔽双绞线(Un-Shielded Twisted Pair)
5物理层技术要求
5.1物理层一般要求
物理层应实现网络中各ECU之间的电气连接。通常一个CAN网络会由数个包括子网在内的网段组成,每个网段由若干ECU组成,但每个网段接入的ECU数量受限于总线线路的负载承受能力。根据CAN总线电气参数定义,同时参考信号传输的物理介质类型、总线电容、传播延时和CAN收发器芯片的驱动能力等因素影响,每个网段上接入的ECU最大数量宜不大于30。
5.2物理介质参数要求
5.2.1物理介质
本文件中ECU之间用于信号传输的物理介质应为一对屏蔽双绞线(STP)或者非屏蔽双绞线(UTP),其中电缆分别命名为CAN_H和CAN_L,通常使用黄色(CAN_H)和绿色(CAN_L)区分,对于屏蔽双绞线中第三条连接屏蔽终端的线用CAN_SHLD表示。ECU的CAN收发器相应管脚应分别用CAN_H和CAN_L表示。电缆线芯截面积宜采用0.5mm2或0.75mm2,电缆参数应满足表1的要求。
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