CAN15765和1939协议

news2024/9/28 1:23:01

1. 15765协议介绍

简单的来说，15765协议指的是

基于CAN2.0A/B 协议（也可以叫做ISO11898协议 -链路层）

硬件接口的应用层通讯协议，

它用于实现通用的车辆诊断服务。

ISO11898协议参考下图。

参考搜索到的“CAN总线协议讲解”文档。

它规定了：

1、总线 CAN_H 和 CAN_L 之间要连接120欧姆电阻。

2、CAN总线为隐性时（即逻辑电平为1时）总线电压差为0V（图示默认电平都为2.5V）。

CAN总线为显性时（即逻辑电平为0时）总线电压差为2.0V左右（图示电平为3.5V和1.5V）。

3、总线通讯速度在125K到1M 比特率每秒。

2. 协议数据单元PDU

这是硬件层的。

15765中一个PDU就是一帧CAN数据。它主要包括：帧ID和(最多8个)字节数据。

帧ID分29bit的扩展帧和11bit的标准帧。

整体格式见下图，具体内容要去参考CAN2.0协议(ISO11898)。

3. 服务数据单元FDU

由1到多个PDU组成FDU，其组织方式可以简单理解为就是15765协议。

PDU有4个类型：

1）单帧

帧数量为1，也即数据不超过8个字节。

首字节表示长度，后面紧跟数据。

如 02 3E 00 //长度为2，诊断ID为0x3E 子数据为00

2）多帧首帧

帧数量大于1，也即数据超过8个字节。

首字节的前4bit为1表示为多帧首帧。

首字节左移8位再加上次字节表示数据长度，也即数据最大为4095个字节。

如 10 08 01 02 03 04 05 06 //多帧首帧，且数据长度为8，后面6个是有效数据

3）多帧数据帧

首字节的前4bit为2表示为多帧首帧。

首字节的后4bit表示序号，第一包从1开始，后面顺序递增，递增超过15时从0开始。

10 08 01 02 03 04 05 06 //首帧

30 00 00 00 00 00 00 00 //流控帧

21 07 08 //数据帧

4）多帧流控帧

首字节的前4bit为3表示为多帧流控帧。

首字节的后4bit表示响应码，00表示正常，可以继续发送数据，否则应当停止后续发送。

第三个字节一般表示多帧发送延时，一般为00表示后续多帧数据帧之前发送间隔为0，为1表示要间隔1ms发送。

其它位置各家厂商定义不尽相同，有些甚至不用流控帧。

4. 15765组包和拆包实现

4.1 准备环境

我们准备2个设备，连接CAN高和CAN低。默认配置好和打开CAN-1M 波特率通讯。

发送数据（发起端发送ID用18FFFFFF）：

{
    "cmd":"get_vol",
    "from":"master",
    "to":"device"
}


压缩：

{"cmd":"get_vol","from":"master","to":"device"}

转Hex：7b22636d64223a226765745f766f6c222c2266726f6d223a226d6173746572222c22746f223a22646576696365227d

数据长度为47 即0x2F

响应数据（接收端响应ID用18FFFFFE）：

{
    "cmd":"23.89v",
    "from":"device",
    "to":"master"
}


压缩：

{"cmd":"23.89v","from":"device","to":"master"}

转Hex：

7b22636d64223a2232332e383976222c2266726f6d223a22646576696365222c22746f223a226d6173746572227d

数据长度为46 即0x2E

4.2 组包

由于发送数据长度大于8，需要多包方式进行组包。

首包及数据包可拆解如下：

发起端：
10 2F 7b 22 63 6d 64 22 //发送
30 00 00 00 00 00 00 00 //响应
21 3a 22 67 65 74 5f 76 //发送
22 6f 6c 22 2c 22 66 72
23 6f 6d 22 3a 22 6d 61
24 73 74 65 72 22 2c 22
25 74 6f 22 3a 22 64 65
26 76 69 63 65 22 7d 00 //空余1字节填充00

接收端：
10 2E 7b 22 63 6d 64 22 //发送
30 00 00 00 00 00 00 00 //响应
21 3a 22 32 33 2e 38 39 //发送
22 76 22 2c 22 66 72 6f
23 6d 22 3a 22 64 65 76
24 69 63 65 22 2c 22 74
25 6f 22 3a 22 6d 61 73
26 74 65 72 22 7d 00 00

发起端流程：

先发送10帧，等待30帧响应。

收到30帧正响应后，按顺序将21~26 共6包数据依次发出去。

然后再等待接收ID的10帧。收到后要立即响应30帧。

然后读取或缓存收到的2x数据帧，提取有效数据用Json API进行解析。

4.3 拆包

对于发送端的数据，组好包的数据只管发送。

处理接收时要进行逐个判断。

参考代码如下：

int ISO15765CanFrameRxDeal(uint8_t data, uint32_t id)
{
	switch(data[0]&0xF0)
	{
		case 0x00://单帧
		//单帧可以当场处理掉
			break;
			
		case 0x10://首帧
		//1,提取要接收的长度
		//2,根据长度或这包数申请内存buf(或者创建/清空数据队列)
		//3,缓存第一包的6byte数据
		//4,发送30帧响应
			break;
			
		case 0x20://数据帧
		//根据包序号判断是否接收完毕
		//将数据缓存到buf(或者将数据写入队列)
			break;
			
		case 0x30://流控帧
		//发送完10帧后等待30帧,一般判断是不是30帧正响应即可
			break;
	}
}