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            上海嘉興寧波蘇州汽車SENT總線測(cè)試

            2022-9-15  閱讀(2233)

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            上海嘉興寧波蘇州汽車SENT總線測(cè)試

            SENT (Single Edge Nibble Transmission) 是由 SAE 推出的一種汽車傳感器與 ECU 通信的新標(biāo)準(zhǔn)(SAE J2716),協(xié)議簡(jiǎn)單且具有很多優(yōu)勢(shì),SENT 接口是 Analog input 的替代品。

            20200528_03_SENT.png


            汽車SENT總線測(cè)試介紹

            SENT 不能替代 CAN 或是 LIN,因?yàn)?SENT 是連續(xù)單向傳輸?shù)? CAN 和 LIN 都需是雙向傳輸。


            一、SENT 總線的特征和優(yōu)勢(shì)

            SENT 總線是一種數(shù)字信號(hào)傳輸協(xié)議,具有更高的傳輸精度和速度;

            SENT 總線是單線傳輸數(shù)據(jù),減少信號(hào)線,降低成本。加上電源和地線,總共 3 線;

            SENT 總線具有更強(qiáng)大的診斷功能;

            SENT 總線的邏輯電平為 4.75V – 5.25V;

            SENT 總線單向傳輸協(xié)議,數(shù)據(jù)只能從傳感器到 ECU,傳輸是連續(xù)的,不需要請(qǐng)求命令;

            SENT 總線由幀來傳輸數(shù)據(jù),或者數(shù)據(jù)包的形式,每一幀由不同寬度的脈沖即半字節(jié)組成;

            SENT 總線數(shù)據(jù)的傳輸可以分為快速通道和慢速通道,重要的信號(hào)用快速通道以實(shí)現(xiàn)高頻率的更新,比如壓力等,對(duì)于非關(guān)鍵的信號(hào),如診斷等可以放在慢速通道傳輸;

            SENT 總線快速通道是每一幀傳輸一個(gè)完整的信號(hào),慢速通道需要多幀來傳輸一個(gè)完整的信號(hào),即更新頻率不同。

            二、SENT 總線的硬件連接

            SENT 總線常用于傳感器信號(hào),其基本引腳連接如下:



            圖 1 SENT 總線的硬件連接和邏輯電平

            其高低信號(hào)的電平要求:0~0.5V 為邏輯電平 0,4.1~5V 為邏輯電平 1


            三、SENT 總線的協(xié)議

            SENT 總線協(xié)議的數(shù)據(jù)使用半個(gè)字節(jié) Nibble,即 4bit 來進(jìn)行編碼定義的,一個(gè)半字節(jié) Nibble 是通過 2 個(gè)下降沿之間的時(shí)間差來定義的。如下是一個(gè) Nibble 的電壓邏輯信號(hào):


            圖 2 SENT 總線協(xié)議

            時(shí)間精度以 1 個(gè)節(jié)拍 Tick 來定義(一般 1 個(gè) Tick 的時(shí)間是 3~10us),每一個(gè) Nibble 從一個(gè)下降沿開始,并且之后再邏輯 0 狀態(tài)至少維持 4Ticks,之后下一個(gè)下降沿距離第一個(gè)下降沿的時(shí)間差作為 Nibble 值的編碼依據(jù)。需要注意的是,后一個(gè)下降沿距離第一個(gè)下降沿至少相隔 12Ticks,至多 27Ticks,且相隔 Tick 數(shù)減去 12 即為最終的 Nibble 值,如此 Nibble 值最小為 0,最大為 15(27Tick-12Tick),二進(jìn)制表示時(shí)即為 4bit。


            四、SENT 總線的幀結(jié)構(gòu)

            SENT 總線協(xié)議以 Nibble 為基礎(chǔ)單元進(jìn)行編碼,一個(gè)完整的 SENT 數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)如下所示:



            圖 3 SENT 總線的幀結(jié)構(gòu)

            SENT 總線的幀結(jié)構(gòu)基本組成:


            Sync 同步脈沖,固定的 56Ticks

            Status/Com 狀態(tài)及通訊字段,12~27Ticks,即 1 個(gè) Nibble(4bit)

            Data 數(shù)據(jù)段,12~162Ticks,即 1~6 個(gè) Nibble

            CRC 校驗(yàn)字段,12~27Ticks,即 1 個(gè) Nibble

            Pause 暫停脈沖 12~768Ticks,早期的 SENT 協(xié)議無此字段或者一個(gè)固定長(zhǎng)度 Ticks,SENT2010 之后,部分通過此功能可以動(dòng)態(tài)條件 TICKS 的個(gè)數(shù),實(shí)現(xiàn)整個(gè) SENT 協(xié)議是同一個(gè)固定長(zhǎng)度 TICKS

            五、SENT 總線的高級(jí)功能

            以上是 SENT 總線協(xié)議中一幀報(bào)文的基本定義即功能,SENT 總線協(xié)議的高級(jí)功能是將多幀報(bào)文組合以實(shí)現(xiàn)更高復(fù)雜的通信功能,一般用于傳輸傳感器的附加信號(hào),比如溫度,故障碼和傳感器類型信息等。SENT 總線協(xié)議提供如下 2 種多幀組合報(bào)文功能。


            1.Short Serial Message

            圖 4 SENT 總線的慢速通道

            當(dāng) Status/Com 字段的 bit3 值為 1,其之后的 15 幀 SENT 報(bào)文的 Status/Com 字段的 bit3 值都為 0 時(shí),即為此種情況,此情況下是 16 幀 SENT 報(bào)文組合來傳輸附加信息。


            Status/Com 字段的 bit3 值用來辨別以何種形式組合,而這 16 幀 SENT 報(bào)文的 Status/Com 字段的 bit2 值組合起來的 16bit 的值即為組合傳輸?shù)男畔?,其?4-bit 的 Message ID,8-bit 的 Data 和 4-bit 的 CRC 組成。


            2.Enhanced Serial Message

            圖 5 SENT 總線的快速通道

            與上一種情況不同的是,此情況下使用 18 幀 SENT 報(bào)文組合來傳輸附加信息,起始標(biāo)志是 Status/Com 字段 bit3 連續(xù)為 1111110,并且要求 Status/Com 字段 bit3 組合的第 13 和第 18 位都為 0


            而數(shù)據(jù)域依然由 18 幀 SENT 報(bào)文的 Status/Com 字段的 bit2 值組合而成,但其數(shù)據(jù)組成又根據(jù) Status/Com 字段 bit3 組合的第 8 位的不同分為 2 種情況:


            (1)Status/Com 字段 bit3 組合的第 8 位為 0:


            Status/Com 字段 bit3 組合的 9~12bit 和 14~17bit 分別作為 8bit ID 的高 4 位和低 4 位數(shù)據(jù),而 Status/Com 字段 bit2 組合的 1~6bit 是 6bit 的 CRC 數(shù)據(jù),之后的 7~18bit 則為要傳輸?shù)?12bit 的數(shù)據(jù)。


            圖 6 SENT 總線的快速通道細(xì)節(jié)

            (2)Status/Com 字段 bit3 組合的第 8 位為 1:


            Status/Com 字段 bit3 組合的 9~12bit 為 4bit ID,而 Status/Com 字段 bit2 組合的 1~6bit 是 6bit 的 CRC 數(shù)據(jù),之后的 7~18bit 和 bit3 組合的 14~17bit 則組合為要傳輸?shù)?16bit 的數(shù)據(jù)。


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