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上海嘉興寧波蘇州汽車(chē)SENT總線(xiàn)測試
SENT (Single Edge Nibble Transmission) 是由 SAE 推出的一種汽車(chē)傳感器與 ECU 通信的新標準(SAE J2716),協(xié)議簡(jiǎn)單且具有很多優(yōu)勢,SENT 接口是 Analog input 的替代品。
汽車(chē)SENT總線(xiàn)測試介紹
SENT 不能替代 CAN 或是 LIN,因為 SENT 是連續單向傳輸的, CAN 和 LIN 都需是雙向傳輸。
一、SENT 總線(xiàn)的特征和優(yōu)勢
SENT 總線(xiàn)是一種數字信號傳輸協(xié)議,具有更高的傳輸精度和速度;
SENT 總線(xiàn)是單線(xiàn)傳輸數據,減少信號線(xiàn),降低成本。加上電源和地線(xiàn),總共 3 線(xiàn);
SENT 總線(xiàn)具有更強大的診斷功能;
SENT 總線(xiàn)的邏輯電平為 4.75V – 5.25V;
SENT 總線(xiàn)單向傳輸協(xié)議,數據只能從傳感器到 ECU,傳輸是連續的,不需要請求命令;
SENT 總線(xiàn)由幀來(lái)傳輸數據,或者數據包的形式,每一幀由不同寬度的脈沖即半字節組成;
SENT 總線(xiàn)數據的傳輸可以分為快速通道和慢速通道,重要的信號用快速通道以實(shí)現高頻率的更新,比如壓力等,對于非關(guān)鍵的信號,如診斷等可以放在慢速通道傳輸;
SENT 總線(xiàn)快速通道是每一幀傳輸一個(gè)完整的信號,慢速通道需要多幀來(lái)傳輸一個(gè)完整的信號,即更新頻率不同。
二、SENT 總線(xiàn)的硬件連接
SENT 總線(xiàn)常用于傳感器信號,其基本引腳連接如下:
圖 1 SENT 總線(xiàn)的硬件連接和邏輯電平
其高低信號的電平要求:0~0.5V 為邏輯電平 0,4.1~5V 為邏輯電平 1
三、SENT 總線(xiàn)的協(xié)議
SENT 總線(xiàn)協(xié)議的數據使用半個(gè)字節 Nibble,即 4bit 來(lái)進(jìn)行編碼定義的,一個(gè)半字節 Nibble 是通過(guò) 2 個(gè)下降沿之間的時(shí)間差來(lái)定義的。如下是一個(gè) Nibble 的電壓邏輯信號:
圖 2 SENT 總線(xiàn)協(xié)議
時(shí)間精度以 1 個(gè)節拍 Tick 來(lái)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(kāi)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。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(xiàn)的幀結構
SENT 總線(xiàn)協(xié)議以 Nibble 為基礎單元進(jìn)行編碼,一個(gè)完整的 SENT 數據幀結構如下所示:
圖 3 SENT 總線(xiàn)的幀結構
SENT 總線(xiàn)的幀結構基本組成:
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 數據段,12~162Ticks,即 1~6 個(gè) Nibble
CRC 校驗字段,12~27Ticks,即 1 個(gè) Nibble
Pause 暫停脈沖 12~768Ticks,早期的 SENT 協(xié)議無(wú)此字段或者一個(gè)固定長(cháng)度 Ticks,SENT2010 之后,部分通過(guò)此功能可以動(dòng)態(tài)條件 TICKS 的個(gè)數,實(shí)現整個(gè) SENT 協(xié)議是同一個(gè)固定長(cháng)度 TICKS
五、SENT 總線(xiàn)的高級功能
以上是 SENT 總線(xiàn)協(xié)議中一幀報文的基本定義即功能,SENT 總線(xiàn)協(xié)議的高級功能是將多幀報文組合以實(shí)現更高復雜的通信功能,一般用于傳輸傳感器的附加信號,比如溫度,故障碼和傳感器類(lèi)型信息等。SENT 總線(xiàn)協(xié)議提供如下 2 種多幀組合報文功能。
1.Short Serial Message
圖 4 SENT 總線(xiàn)的慢速通道
當 Status/Com 字段的 bit3 值為 1,其之后的 15 幀 SENT 報文的 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 報文組合來(lái)傳輸附加信息。
Status/Com 字段的 bit3 值用來(lái)辨別以何種形式組合,而這 16 幀 SENT 報文的 Status/Com 字段的 bit2 值組合起來(lái)的 16bit 的值即為組合傳輸的信息,其由 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(xiàn)的快速通道
與上一種情況不同的是,此情況下使用 18 幀 SENT 報文組合來(lái)傳輸附加信息,起始標志是 Status/Com 字段 bit3 連續為 1111110,并且要求 Status/Com 字段 bit3 組合的第 13 和第 18 位都為 0
而數據域依然由 18 幀 SENT 報文的 Status/Com 字段的 bit2 值組合而成,但其數據組成又根據 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 位數據,而 Status/Com 字段 bit2 組合的 1~6bit 是 6bit 的 CRC 數據,之后的 7~18bit 則為要傳輸的 12bit 的數據。
圖 6 SENT 總線(xiàn)的快速通道細節
(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 數據,之后的 7~18bit 和 bit3 組合的 14~17bit 則組合為要傳輸的 16bit 的數據。