什么是CAN通信矩陣

CAN通信矩陣（CAN Communication Matrix）通常由整車廠完成定義，車輛網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)需要遵循該通訊矩陣才能完成信息的交互和共享。

我們知道CAN總線是一種通信形式，ISO 11898協(xié)議僅僅規(guī)定了數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，也就是說傳什么ID、傳什么數(shù)據(jù)是沒有定義的，這留給了大家很多遐想空間。對(duì)于乘用車來說，滿足UDS和尾氣排放協(xié)議之后，還剩余了絕大部分的ID段。這些ID段由主機(jī)廠自主來進(jìn)行分配，分配好之后會(huì)形成一個(gè).xls格式的表格。有了CAN通信矩陣，開發(fā)人員就知道他設(shè)計(jì)的零部件應(yīng)該接收什么ID的數(shù)據(jù)，需要發(fā)出什么ID的數(shù)據(jù)。

如何閱讀CAN通信矩陣

下面我們?cè)敿?xì)介紹下怎么閱讀一份通信矩陣。

信號(hào)名稱：一般是以發(fā)送節(jié)點(diǎn)的名字開頭，“_”后面是具體指代的內(nèi)容。如BMS_GeneralStatus。

信號(hào)長度：該信號(hào)的長度，單位是bit，位。

精度/偏移量：描述信號(hào)值如何轉(zhuǎn)變成信號(hào)物理值。比如精度是2，偏移量是5，那么信號(hào)的真實(shí)物理值 = 信號(hào)值 * 2 + 5。

物理值范圍：經(jīng)過物理值轉(zhuǎn)換后的最大最小值。

其他的一些矩陣中還會(huì)有這樣的表述。

起始字節(jié)：起始位所在的字節(jié)序號(hào)。Byte0-Byte7。

起始位：信號(hào)LSB（least significant bit）所在的位置。通常這個(gè)位置是按照下面這個(gè)圖來說明的。

CAN矩陣的核心圖

信號(hào)類型：Boolean 還是 Unsigned。

以上是CAN數(shù)據(jù)矩陣的基本內(nèi)容。可以看出來，如何通過起始字節(jié)、起始位、數(shù)據(jù)長度，將數(shù)據(jù)矩陣中的內(nèi)容對(duì)應(yīng)到這64個(gè)小格子中是理解CAN數(shù)據(jù)矩陣的關(guān)鍵。

如何填格子

我們可以用Vector的CAN db++打開ZLG送的j1939.dbc文件。我們?cè)赟ignals和Layout面板中看到，對(duì)于EEC1這個(gè)Message來說，它有8個(gè)Signal，填充時(shí)是從右向左填充的，比方說EngStarterMode這個(gè)信號(hào)，初始是第48位，長度是4，它的LSB自然就應(yīng)該在Byte6的第48個(gè)位，之后向左填充，MSB是第51位。大家自行填充一下。

j1939.dbc

j1939.dbc矩陣中的EEC1信號(hào)

下面說下EngSpeed這個(gè)奇葩信號(hào)，它跨行了，即跨字節(jié)了，這就產(chǎn)生了先后的問題。

注意我們填格子的方式分為Intel和Motorola兩種。如果你的Signals都沒有跨字節(jié)的問題，那么Intel和Motorola格式出來的效果是一樣的。當(dāng)然這不可能，你無法確保不跨字節(jié)。

Intel格式也即小端，MSB存放在高字節(jié)單元，反映到矩陣圖中就是以起始位為原點(diǎn)，自上而下填充。

Intel格式，MSB在LSB下面

Motorola格式也即大端，MSB存放在低字節(jié)單元，反映到矩陣圖中就是以起始位為原點(diǎn)，自下而上填充。

Motorola格式，MSB在LSB上面

New_Signal_5自下而上填充，Motorola

具體采用哪種格式，聽主機(jī)廠的，這個(gè)無絕對(duì)，兩種格式都需要理解。但從經(jīng)驗(yàn)上來看以Motorola格式為主。我們回看下EngSpeed這個(gè)信號(hào)，起始位是24bit，先填充Byte3，之后向下填充Byte4，MSB在39bit上。因此是Intel格式。

EEC1中的EngSpeed是Intel格式，Byte3是低有效，Byte4是高有效

名詞解釋：什么是信號(hào)的高位？什么是信號(hào)的低位？什么是信號(hào)的起始位？

信號(hào)的高位（most significant bit），即最能表達(dá)信號(hào)特性的因子。比如轉(zhuǎn)速2000rpm，0x7D0，即011111010000b。最左側(cè)的位，數(shù)量級(jí)最大，牽一發(fā)動(dòng)全身，即高位。

信號(hào)的低位（least significant bit），即最不能表達(dá)信號(hào)特性的因子。剛才轉(zhuǎn)速中，最右側(cè)的0，即低位。就好像老板說給你每個(gè)月漲薪5元，你毫不在乎。

信號(hào)的起始位其實(shí)就是信號(hào)的最低位。主機(jī)廠在定義整車CAN總線通信矩陣時(shí)，每一個(gè)信號(hào)都從其最低位開始填寫。

報(bào)文封裝原則

1.同一個(gè)報(bào)文的所有信號(hào)須由同一個(gè)節(jié)點(diǎn)提供。

2.同一個(gè)報(bào)文所有信號(hào)的發(fā)送時(shí)機(jī)盡可能相同。

3.小于或等于8位的信號(hào)，不應(yīng)跨越字節(jié)邊界。

不大于8位，不應(yīng)跨越字節(jié)邊界

4.小于或等于16位的信號(hào)，不應(yīng)跨越字邊界。

5.信號(hào)從每個(gè)字節(jié)的起始位開始排列。

要從每個(gè)字節(jié)的起始位開始排列

6.信號(hào)排列應(yīng)當(dāng)緊湊。