Bộ giải mã CAN Bus & J1939

Công cụ này cung cấp hỗ trợ toàn diện cho phân tích giao thức CAN (Controller Area Network) và SAE J1939. CAN là tiêu chuẩn giao tiếp chủ đạo trong các ứng dụng ô tô và công nghiệp, trong khi J1939 mở rộng CAN cho xe tải hạng nặng và thiết bị địa hình.

Hiểu về giao thức J1939

SAE J1939 là giao thức lớp cao được xây dựng trên CAN 2.0B với định danh mở rộng 29 bit. CAN ID 29 bit mã hóa nhiều tham số định nghĩa định tuyến và ưu tiên tin nhắn.

Cấu trúc định danh J1939

Định danh 29 bit được chia thành các trường riêng biệt. Từ bit có ý nghĩa nhất đến ít ý nghĩa nhất, cấu trúc chứa Ưu tiên (3 bit), Dự trữ/EDP (1 bit), Trang dữ liệu (1 bit), Định dạng PDU (8 bit), PDU cụ thể (8 bit) và Địa chỉ nguồn (8 bit). Mã hóa này cho phép ưu tiên và địa chỉ hóa tin nhắn hiệu quả trong mạng xe.

Số nhóm tham số (PGN)

PGN là cơ chế địa chỉ hóa cơ bản trong J1939. Nó xác định loại và nội dung dữ liệu được truyền. PGN được suy ra từ các trường Định dạng PDU và PDU cụ thể, cách diễn giải phụ thuộc vào việc tin nhắn sử dụng định dạng PDU1 hay PDU2.

Khi Định dạng PDU nhỏ hơn 240 (0xF0), tin nhắn ở định dạng PDU1 với địa chỉ đích cụ thể. Trường PDU cụ thể chứa Địa chỉ đích. Khi Định dạng PDU bằng 240 hoặc lớn hơn, tin nhắn ở định dạng PDU2 cho tin nhắn broadcast, và PDU cụ thể trở thành một phần của chính PGN.

Phương pháp trích xuất tín hiệu

Giao thức J1939 và CAN mã hóa nhiều tín hiệu trong khung dữ liệu 8 byte. Mỗi tín hiệu có vị trí bit bắt đầu, độ dài bit và thứ tự byte được xác định. Công cụ này hỗ trợ quy ước thứ tự byte Intel (Little-Endian) và Motorola (Big-Endian).

Giá trị vật lý được tính từ giá trị tín hiệu thô sử dụng công thức chuẩn: Giá trị vật lý = Giá trị thô × Hệ số + Độ lệch. Chuyển đổi này biến đổi giá trị cảm biến nhị phân thành đơn vị kỹ thuật có ý nghĩa như nhiệt độ, áp suất hoặc tốc độ.

Các PGN J1939 phổ biến

• PGN 65262 (0xFEEE) - Nhiệt độ động cơ 1: Chứa số đọc nhiệt độ nước làm mát, nhiên liệu và dầu động cơ.
• PGN 61444 (0xF004) - Bộ điều khiển động cơ điện tử 1: Báo cáo mô-men xoắn thực tế, mô-men xoắn yêu cầu của người lái và tốc độ động cơ (RPM).
• PGN 65265 (0xFEF1) - Điều khiển hành trình/Tốc độ xe: Cung cấp phép đo tốc độ dựa trên bánh xe và động cơ.
• PGN 65269 (0xFEF5) - Điều kiện môi trường: Chứa áp suất khí quyển, nhiệt độ môi trường và nhiệt độ không khí nạp động cơ.
• PGN 65263 (0xFEEF) - Mức/Áp suất chất lỏng động cơ: Báo cáo áp suất cung cấp nhiên liệu, áp suất dầu và áp suất nước làm mát.

Ứng dụng thực tế

• Phát triển ECU: Xác thực định dạng tin nhắn trong quá trình phát triển bộ điều khiển nhúng và kiểm tra tích hợp.
• Chẩn đoán xe: Phân tích lưu lượng CAN trực tiếp để khắc phục sự cố giao tiếp và xác minh số đọc cảm biến.
• Telematics đội xe: Phân tích dữ liệu J1939 để giám sát tiêu thụ nhiên liệu, theo dõi giờ động cơ và bảo trì dự đoán.
• Hiệu chỉnh hệ thống truyền động: Trích xuất tham số động cơ để điều chỉnh hiệu suất và xác minh tuân thủ khí thải.
• Giáo dục giao thức: Học cấu trúc giao thức J1939 thông qua giải mã thực hành các ví dụ tin nhắn thực tế.

Quy ước thứ tự byte

Intel (Little-Endian) bắt đầu từ bit và byte ít có ý nghĩa nhất, thường được sử dụng trong bộ xử lý x86 và nhiều ECU hiện đại. Motorola (Big-Endian) bắt đầu từ bit và byte có ý nghĩa nhất, truyền thống trong CAN và ứng dụng ô tô. Chọn đúng thứ tự byte là rất quan trọng để diễn giải tín hiệu chính xác.

Tổng quan tính năng

Bộ giải mã CAN Bus toàn diện này cung cấp bốn module chức năng chính để đáp ứng các nhu cầu phân tích mạng xe đa dạng:

• Giải mã ID: Phân tích ID mở rộng J1939 29 bit hoặc ID chuẩn 11 bit. Trích xuất ưu tiên, PGN, địa chỉ nguồn, địa chỉ đích và thông tin định dạng PDU.
• Trích xuất dữ liệu: Trích xuất giá trị tín hiệu từ khung CAN 8 byte với bit bắt đầu, độ dài bit và thứ tự byte cấu hình được. Hỗ trợ số nguyên có/không dấu và số chấm động IEEE 754.
• Xem log: Phân tích file log CAN nhiều định dạng bao gồm Linux candump, Vector ASC và PCAN TRC. Lọc theo CAN ID và xuất CSV.
• Bộ giải mã DBC: Tải file DBC Vector CANdb++ để tự động giải mã tất cả tín hiệu. Duyệt tin nhắn, tìm kiếm tín hiệu, xem node và thực hiện giải mã tín hiệu nhanh.

Hỗ trợ file DBC

File DBC (CAN Database) định nghĩa cấu trúc hoàn chỉnh của giao tiếp CAN, bao gồm tin nhắn, tín hiệu, node và mô tả giá trị. Công cụ này hỗ trợ đầy đủ file DBC định dạng Vector CANdb++.

Sau khi tải file DBC, bạn có thể duyệt tất cả tin nhắn đã định nghĩa với thời gian chu kỳ và số lượng tín hiệu, tìm kiếm hàng nghìn tín hiệu theo tên hoặc đơn vị, xem các node ECU và tin nhắn truyền của chúng, và giải mã nhanh dữ liệu CAN thô bằng các định nghĩa tín hiệu đã có sẵn.

Parser DBC hỗ trợ: định nghĩa tin nhắn (BO_), định nghĩa tín hiệu (SG_), khai báo node (BU_), mô tả giá trị (VAL_), bình luận (CM_), thuộc tính (bao gồm thời gian chu kỳ và giá trị ban đầu), thứ tự byte Intel/Motorola, và loại giá trị có/không dấu.

Định dạng đầu vào được hỗ trợ

Hỗ trợ nhiều định dạng nhập dữ liệu để linh hoạt:

• Hex có dấu cách: Định dạng chuẩn với các byte cách nhau bằng dấu cách. Ví dụ: FF 00 11 22 33 44 55 66
• Hex không dấu cách: Chuỗi hex liên tục không có dấu cách. Ví dụ: FF00112233445566
• Base64: Dữ liệu nhị phân mã hóa Base64. Ví dụ: /wARIjNEVWY=
• Mảng C/C++: Ký hiệu mảng kiểu C. Ví dụ: 0xFF, 0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66

Định dạng file log

Trình xem log hỗ trợ tự động phát hiện các định dạng log CAN phổ biến:

• 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

Hỗ trợ giao thức vận chuyển

Giao thức vận chuyển J1939 (TP) cho phép truyền tin nhắn vượt quá 8 byte. Bật tái hợp TP cho phép tự động phân tích tin nhắn đa khung (BAM và CMDT) bằng cách kết hợp chúng thành payload hoàn chỉnh.