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J1939协议网络管理层研究
J1939协议网络管理层研究
1.前言
近年来，随着汽车电子化和智能化的不断发展，车载网络通讯成为了一项重要的技术。J1939协议是在这样的背景下被提出的，它是一种在重型车辆领域应用广泛的车载通讯协议。本文将从以下几个方面对J1939协议的网络管理层进行研究。
2.J1939协议概述
J1939协议是由美国工程师学会（SAE）制定的一种用于重型车辆网络通讯的协议。该协议采用了基于CAN总线的通讯方式，支持点对点通讯和广播通讯两种模式，传输速率为250kbit/s。J1939协议共包括7层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，其中网络层为本文的重点研究对象。
3.网络管理层
网络管理层是指在J1939协议中负责管理网络的层次，它通过网络地址分配、错误检测和故障隔离等机制来保证网络的稳定和可靠性。在网络管理层中，主要包括以下三个重要的子层：地址管理子层、故障管理子层和请求应答子层。
3.1地址管理子层
地址管理子层用于确定J1939网络中各节点的唯一网络地址，保证网络中的通讯是可靠的。在J1939协议中，每个节点都需要在出厂时预设一个唯一的网络地址，这些地址是16位的二进制数字，共有256个地址可以使用。在启动时，每个节点首先需要确定自己的网络地址，并在整个网络中广播自己的地址信息，以此通知其他节点自己的存在。当一个节点接收到另一个节点的地址信息时，它会将对方的地址加入自己的地址列表中，以此建立连接。如果一个节点长时间没有通讯，其他节点可能会将该节点的地址从列表中删除，以此提高网络的安全性。
3.2故障管理子层
故障管理子层用于实现故障检测和隔离，保证网络中发生故障时能够快速地进行错误诊断和处理。在J1939协议中，每个节点都有自己的故障码列表，当节点发生故障时，会将故障码存储在自己的列表中，并通过广播方式发送给其他节点。其他节点接收到故障码后，会将故障码存储在自己的列表中，并检查是否与自己发生了相关的故障。如果是，该节点会对自己进行相应的隔离或修复操作。
3.3请求应答子层
请求应答子层用于实现节点之间进行数据交换和信息查询，保证协议通讯的灵活性和互通性。在J1939协议中，每个节点都可以向其他节点发送请求报文或应答报文，以此进行数据交互。例如，一个节点可能会向另一个节点请求查询某个特定的参数值，该节点会通过应答报文来返回所请求的数值。
4.研究方法
本文采用实验研究和文献资料收集两种方法进行研究。实验研究主要是通过搭建实验平台，对J1939协议的网络管理层进行模拟测试，以此分析和评估网络管理层的性能。文献资料收集主要是通过查阅相关的协议标准、技术文献和学术论文，对J1939协议的网络管理层进行系统的分析和总结，从而深入了解该协议的网络管理层的特点和优点。
5.结论
J1939协议的网络管理层是该协议中的关键层次，它通过地址管理、故障管理和请求应答三个子层实现对网络的控制和管理。经过测试和研究，我们发现J1939协议的网络管理层在实际应用中表现出很好的稳定性和可靠性，能够满足重型车辆通讯的高要求。此外，J1939协议的网络管理层具有灵活性、可扩展性和互通性等优点，使得它可以在各种不同类型的车辆中得到广泛的应用。