CAN-Bus & J1939 Decoder

Dieses Tool bietet umfassende Unterstützung für die Analyse von CAN (Controller Area Network) und SAE J1939 Protokollen. CAN ist der dominierende Kommunikationsstandard in Automobil- und Industrieanwendungen, während J1939 CAN für Schwerlastfahrzeuge und Geländeausrüstung erweitert.

Das J1939-Protokoll verstehen

SAE J1939 ist ein höherschichtiges Protokoll, das auf CAN 2.0B mit 29-Bit Extended Identifiern aufbaut. Die 29-Bit CAN-ID codiert mehrere Parameter, die Nachrichtenrouting und Priorität definieren.

J1939 Identifikatorstruktur

Der 29-Bit Identifikator ist in verschiedene Felder unterteilt. Vom höchstwertigen zum niedrigstwertigen enthält die Struktur Priorität (3 Bits), Reserviert/EDP (1 Bit), Data Page (1 Bit), PDU Format (8 Bits), PDU Specific (8 Bits) und Quelladresse (8 Bits). Diese Codierung ermöglicht effiziente Nachrichtenpriorisierung und Adressierung im Fahrzeugnetzwerk.

Parametergruppennummern (PGN)

PGN ist der grundlegende Adressierungsmechanismus in J1939. Er identifiziert Typ und Inhalt der übertragenen Daten. Die PGN wird aus den Feldern PDU Format und PDU Specific abgeleitet, wobei die Interpretation davon abhängt, ob die Nachricht PDU1- oder PDU2-Format verwendet.

Wenn das PDU Format kleiner als 240 (0xF0) ist, ist die Nachricht im PDU1-Format mit zielspezifischer Adressierung. Das PDU Specific-Feld enthält die Zieladresse. Wenn das PDU Format 240 oder größer ist, ist die Nachricht im PDU2-Format für Broadcast-Nachrichten, und PDU Specific wird Teil der PGN selbst.

Signalextraktionsmethoden

J1939 und CAN-Protokolle codieren mehrere Signale in 8-Byte-Datenframes. Jedes Signal hat eine definierte Startbit-Position, Bitlänge und Byte-Reihenfolge. Dieses Tool unterstützt sowohl Intel (Little-Endian) als auch Motorola (Big-Endian) Byte-Reihenfolgen.

Physikalische Werte werden aus Rohsignalwerten mit der Standardformel berechnet: Physikalischer Wert = Rohwert × Faktor + Offset. Diese Umwandlung transformiert binäre Sensormesswerte in aussagekräftige technische Einheiten wie Temperatur, Druck oder Geschwindigkeit.

Häufige J1939 PGNs

• PGN 65262 (0xFEEE) - Motortemperatur 1: Enthält Kühlmitteltemperatur, Kraftstofftemperatur und Öltemperaturwerte.
• PGN 61444 (0xF004) - Elektronische Motorsteuerung 1: Meldet tatsächliches Motordrehmoment, Fahrerwunsch-Drehmoment und Motordrehzahl (RPM).
• PGN 65265 (0xFEF1) - Tempomat/Fahrzeuggeschwindigkeit: Liefert rad- und motorbasierte Geschwindigkeitsmessungen.
• PGN 65269 (0xFEF5) - Umgebungsbedingungen: Enthält Luftdruck, Umgebungstemperatur und Motoransaug-Lufttemperatur.
• PGN 65263 (0xFEEF) - Motorflüssigkeitsstand/Druck: Meldet Kraftstoffzufuhrdruck, Öldruck und Kühlmitteldruck.

Praktische Anwendungen

• ECU-Entwicklung: Nachrichtenformate während der Embedded-Controller-Entwicklung und Integrationstests validieren.
• Fahrzeugdiagnose: Live CAN-Verkehr analysieren, um Kommunikationsprobleme zu beheben und Sensormesswerte zu verifizieren.
• Flottentelematik: J1939-Daten für Kraftstoffverbrauchsüberwachung, Motorbetriebsstunden-Tracking und vorausschauende Wartung analysieren.
• Antriebsstrang-Kalibrierung: Motorparameter für Leistungsoptimierung und Emissionskonformitätsprüfung extrahieren.
• Protokollschulung: J1939-Protokollstruktur durch praktische Decodierung realer Nachrichtenbeispiele erlernen.

Byte-Reihenfolge-Konventionen

Intel (Little-Endian) beginnt beim niedrigstwertigen Bit und Byte, häufig verwendet in x86-Prozessoren und vielen modernen ECUs. Motorola (Big-Endian) beginnt beim höchstwertigen Bit und Byte, traditionell in CAN- und Automobilanwendungen. Die Auswahl der richtigen Byte-Reihenfolge ist entscheidend für eine genaue Signalinterpretation.

Funktionsübersicht

Dieser umfassende CAN-Bus-Decoder bietet vier Hauptfunktionsmodule für verschiedene Fahrzeugnetzwerk-Analyseanforderungen:

• ID-Decodierung: Analysiert 29-Bit erweiterte J1939-IDs oder 11-Bit Standard-IDs. Extrahiert Priorität, PGN, Quelladresse, Zieladresse und PDU-Format-Informationen.
• Datenextraktion: Extrahiert Signalwerte aus 8-Byte CAN-Frames mit konfigurierbarem Startbit, Bitlänge und Byte-Reihenfolge. Unterstützt vorzeichenbehaftete/vorzeichenlose Ganzzahlen und IEEE 754 Gleitkommazahlen.
• Log-Viewer: Parst CAN-Log-Dateien mehrerer Formate einschließlich Linux candump, Vector ASC und PCAN TRC. Filterung nach CAN-ID und CSV-Export.
• DBC-Decoder: Laden Sie Vector CANdb++ DBC-Dateien, um alle Signale automatisch zu decodieren. Durchsuchen Sie Nachrichten, suchen Sie Signale, zeigen Sie Knoten an und führen Sie schnelle Signaldecodierung durch.

DBC-Datei-Unterstützung

DBC-Dateien (CAN-Datenbank) definieren die vollständige Struktur der CAN-Kommunikation, einschließlich Nachrichten, Signale, Knoten und Wertbeschreibungen. Dieses Tool unterstützt DBC-Dateien im Vector CANdb++-Format vollständig.

Nach dem Laden einer DBC-Datei können Sie alle definierten Nachrichten mit Zykluszeiten und Signalanzahl durchsuchen, Tausende von Signalen nach Name oder Einheit suchen, ECU-Knoten und ihre übertragenen Nachrichten anzeigen und rohe CAN-Daten schnell mit vordefinierten Signaldefinitionen decodieren.

Der DBC-Parser unterstützt: Nachrichtendefinitionen (BO_), Signaldefinitionen (SG_), Knotendeklarationen (BU_), Wertbeschreibungen (VAL_), Kommentare (CM_), Attribute (einschließlich Zykluszeit und Anfangswerte), Intel/Motorola Byte-Reihenfolge und vorzeichenbehaftete/vorzeichenlose Werttypen.

Unterstützte Eingabeformate

Unterstützt mehrere Dateneingabeformate für Flexibilität:

• Hex mit Leerzeichen: Standardformat mit durch Leerzeichen getrennten Bytes. Beispiel: FF 00 11 22 33 44 55 66
• Hex ohne Leerzeichen: Kontinuierliche Hex-Zeichenkette ohne Leerzeichen. Beispiel: FF00112233445566
• Base64: Base64-kodierte Binärdaten. Beispiel: /wARIjNEVWY=
• C/C++ Array: C-Stil Array-Notation. Beispiel: 0xFF, 0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66

Log-Datei-Formate

Der Log-Viewer unterstützt die automatische Erkennung gängiger CAN-Log-Formate:

• Linux candump: (1234567890.123456) can0 18FEF100#FF00112233445566
• Vector ASC: 0.000000 1 18FEF100x Rx d 8 FF 00 11 22 33 44 55 66
• PCAN Trace: 1) 1234.5 18FEF100 8 FF 00 11 22 33 44 55 66

Transport-Protokoll-Unterstützung

Das J1939 Transport Protocol (TP) ermöglicht die Übertragung von Nachrichten über 8 Bytes. Die Aktivierung der TP-Reassemblierung ermöglicht die automatische Analyse von Multi-Frame-Nachrichten (BAM und CMDT) durch Kombination zu vollständigen Nutzdaten.