ГОСТ Р ИСО 11783-3-2021

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ СЕТЬ УПРАВЛЕНИЯ И ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Часть 3

Уровень канала передачи данных

Tractors and machinery for agriculture and forestry. Serial control and communications data network. Part 3. Data link layer

ОКС 65.060.01

Дата введения 2022-01-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Российской ассоциацией производителей специализированной техники и оборудования (Ассоциация "Росспецмаш") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 стандарта

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 284 "Тракторы и машины сельскохозяйственные"

3 УТВЕРЖДЕН и ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 октября 2021 г. N 1241-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 11783-3:2018* "Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Последовательная сеть управления и передачи данных. Часть 3. Уровень канала передачи данных" (ISO 11783-3:2018 Tractors and machinery for agriculture and forestry - Serial control and communications data network - Part 3: Data link layer, IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.     

Международный стандарт разработан Техническим комитетом ИСО/ТС 23 "Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства", Подкомитетом SC 19 "Сельскохозяйственная электроника" Международной организации по стандартизации (ИСО).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Части с 1 по 14 серии стандартов ИСО 11783 устанавливают систему коммуникаций сельскохозяйственного оборудования, основанную на ИСО 11898-2. Документы SAE J 1939 [1], на части которых основан стандарт ИСО 11783, были разработаны для совместного использования на грузовых автомобилях и автобусах, а также для применения в строительстве и сельском хозяйстве. Были разработаны общие документы, позволяющие использовать после минимальных изменений в сельскохозяйственном и лесохозяйственном оборудовании электронные блоки, соответствующие техническим условиям SAE J 1939 для грузовых автомобилей и автобусов. Общая информация по всем частям серии стандартов ИСО 11783 приведена в ИСО 11783-1.

Цель стандартов серии ИСО 11783 состоит в предоставлении открытой взаимосвязанной системы для бортовых электронных систем. Стандарт предназначен для обеспечения связи электронных блоков управления (ECU) со всеми другими блоками в целях создания стандартной системы.

     1 Область применения

Настоящий стандарт определяет приложение, протоколы сетевого уровня и сопоставление с протоколом уровня передачи данных местной контроллерной сети (CAN), как указано в ИСО 11898-1. Уровень приложений определяет протокольные блоки данных (PDU), которые могут быть сопоставлены с кадрами данных Классической CAN с использованием Классического Расширенного Формата Кадра (CEFF). Для PDU, превышающих длину кадров данных в формате CEFF, настоящий стандарт определяет протоколы транспортного уровня и сопоставление с кадрами данных в формате CEFF.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты [для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения)].

ISO 11783-1, Tractors and machinery for agriculture and forestry - Serial control and communications data network - Part 1: General standard for mobile data communication (Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Последовательная сеть управления и передачи данных. Часть 1. Общий стандарт на мобильную передачу данных)

ISO 11783-3, Tractors and machinery for agriculture and forestry - Serial control and communications data network - Part 3: Data link layer (Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Последовательная сеть управления и передачи данных. Часть 3. Уровень канала передачи данных)

ISO 11783-5, Tractors and machinery for agriculture and forestry - Serial control and communications data network - Part 5: Network management (Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Последовательная сеть управления и передачи данных. Часть 5. Управление сетью)

ISO 11783-6, Tractors and machinery for agriculture and forestry - Serial control and communications data network - Part 6: Virtual terminal (Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Последовательная сеть управления и передачи данных. Часть 6. Виртуальный терминал)

ISO 11783-7, Tractors and machinery for agriculture and forestry - Serial control and communications data network - Part 7: Implement messages application layer (Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Последовательная сеть управления и передачи данных. Часть 7. Прикладной уровень сообщений для управления орудием)

ISO 11898-1, Road vehicles - Controller area network (CAN) - Part 1: Data link layer and physical signaling [Транспорт дорожный. Местная контроллерная сеть (CAN). Часть 1. Канальный уровень и передача сигналов]

ISO 15765-2, Road vehicles - Diagnostic communication over Controller Area Network (DoCAN) - Part 2: Transport protocol and network layer services [Транспорт дорожный. Диагностическая связь по местной контроллерной сети (DoCAN). Часть 2. Транспортный протокол и услуги сетевого уровня]

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 11783-1 и ИСО 11898-1.

ИСО и МЭК поддерживают терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:

- IEC Electropedia, которая доступна по адресу: http://www.electropedia.org/

- платформа ИСО для просмотра в режиме онлайн, которая доступна по адресу: https://www.iso.org/obp

     4 Общее описание

Уровень канала передачи данных обеспечивает надежную передачу данных по физическому каналу. Этот процесс состоит из отправки классического кадра данных CAN с необходимой синхронизацией, контроля последовательности, контроля ошибок и контроля потока. Управление потоком осуществляется через согласованный формат кадра сообщения.

     5 Технические требования

     5.1 Формат кадра сообщения

5.1.1 Общие положения

Формат кадра сообщения должен соответствовать требованиям CAN. Спецификация CAN, упомянутая в настоящем стандарте, приведена в ИСО 11898-1. При наличии различий между спецификацией CAN и настоящим стандартом следует использовать положения настоящего стандарта.

Документ CAN указывает, что в обсуждении, связанном с маршрутизацией информации, адреса управляющих функций не используются. Хотя это верно для некоторых применений CAN, это не так для ИСО 11783. Определение сети ИСО 11783 требует, чтобы адреса управляющих функций использовались для предотвращения использования несколькими управляющими функциями одного и того же поля идентификатора CAN. В ИСО 11783 существует множество дополнительных требований, которые не определены CAN.

ИСО 11898-1 определяет два классических формата кадра: Классический базовый формат кадра (CBFF) и классический расширенный формат кадра (CEFF). Совместимость с ИСО 11898-1 подразумевает, что сообщения обоих форматов потенциально могут присутствовать в одной сети с использованием определенного битового кодирования, которое позволяет распознавать различные форматы. До этого момента ИСО 11783 также поддерживает оба формата кадров сообщений. Тем не менее, ИСО 11783 определяет только полную стратегию стандартизированной связи с использованием CEFF. Все сообщения CBFF предназначены для проприетарного использования в соответствии с правилами, определенными в настоящем стандарте. Кадры формата FD не должны быть использованы в сети ИСО 11783.

Поэтому контроллеры ИСО 11783 должны использовать CEFF. Сообщения CBFF могут находиться в сети, но только в соответствии с настоящим стандартом.

Кадр данных классического CAN разбирается на разные битовые поля, как показано на рисунке 1. Количество и разделение битов в поле арбитража и управления различаются в сообщениях CBFF и CEFF. Сообщения CBFF, как показано на рисунке 1 а), содержат 11 битов идентификатора в поле арбитража, тогда как поле арбитража сообщений CEFF, как показано на рисунке 1 б), содержит 29 битов идентификатора. ИСО 11783 дополнительно определил биты идентификатора в поле арбитража форматов кадра сообщения CAN. Эти определения приведены в таблице 1.

5.1.2 Формат кадра сообщения по ИСО 11783 (ИСО 11898-1 CEFF)

Сообщение CEFF, показанное на рисунке 1, охватывает единичный протокольный блок данных (PDU). PDU состоит из семи определенных полей, полученных из информации, предоставляемой уровнем приложения:

- Приоритет;

- Расширенная страница данных (EDP);

- Страница данных (DP);

- PDU формат (PF),

- PDU спецификация (PS), которая может быть адресом назначения (DA), расширением группы (GE) или проприетарной информацией;

- Адрес источника (SA);

- Данные.

См. 5.2 для подробного описания каждого поля и 5.3 для форматов PDU.

а) Базовый классический формат кадра (CBFF)

б) Расширенный классический формат кадра (CEFF)

Рисунок 1 - Кадры данных классического CAN

Затем поля упаковываются в один кадр данных классического CAN и отправляются через физический носитель другим сетевым контроллерам. Уровни модели OSI, которые поддерживает ИСО 11783, показаны на рисунке 2. Возможно, что для некоторых определений группы параметров требуется более одного классического кадра данных CAN для отправки их информации.

Рисунок 2 - Применение модели OSI в соответствии с ИСО 11783

В таблице 1 показаны поля арбитража и управления для 29-битного идентификатора CAN, 29-битного идентификатора ИСО 11783 и 11-битного идентификатора CAN, а также использование 11-битного идентификатора в сети ИСО 11783. Полное определение для каждого из назначений битовых полей в соответствии с ИСО 11783 приведено в 5.3. В ИСО 11783 поле данных кадра данных CAN описывается как байты с 1 по 8. Бит 1 в байте 8 (наиболее значимый бит) является первым битом, посланным ближе всего к коду длины данных (DLC). Бит 1 (наименее значимый бит) в байте 8, является последним из битов данных, которые должны быть отправлены, и наиболее близок к полю проверки циклическим избыточным кодом (CRC). См. рисунок 3.

Когда расширенная страница данных (EDP) равна 1 и страница данных (DP) равна 1, кадр CAN идентифицируется как кадр с форматом по ИСО 15765-2. ИСО 15765-2 определяет диагностическую связь по CAN (DoCAN). Следовательно, обработка этого конкретного формата кадра CAN не соответствует определениям, указанным в ИСО 11783, и должна соответствовать ИСО 15765-2 (см. 5.2.4).

Таблица 1 - Назначение ИСО 11783 в поля арбитража и контроля CAN