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上海嘉興寧波蘇州汽車SENT總線測試

日期:2022-09-15瀏覽:424次

上海嘉興寧波蘇州汽車SENT總線測試

SENT (Single Edge Nibble Transmission) 是由 SAE 推出的一種汽車傳感器與 ECU 通信的新標準(SAE J2716),協議簡單且具有很多優勢,SENT 接口是 Analog input 的替代品。

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汽車SENT總線測試介紹

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 總線的特征和優勢

SENT 總線是一種數字信號傳輸協議,具有更高的傳輸精度和速度;

SENT 總線是單線傳輸數據,減少信號線,降低成本。加上電源和地線,總共 3 線;

SENT 總線具有更強大的診斷功能;

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 總線由幀來傳輸數據,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現高頻率的更新,比如壓力等,對于非關鍵的信號,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完整的信號,慢速通道需要多幀來傳輸一個完整的信號,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,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 總線的協議

SENT 總線協議的數據使用半個字節 Nibble,即 4bit 來進行編碼定義的,一個半字節 Nibble 是通過 2 個下降沿之間的時間差來定義的。如下是一個 Nibble 的電壓邏輯信號:


圖 2 SENT 總線協議

時間精度以 1 個節拍 Tick 來定義(一般 1 個 Tick 的時間是 3~10us),每一個 Nibble 從一個下降沿開始,并且之后再邏輯 0 狀態至少維持 4Ticks,之后下一個下降沿距離第一個下降沿的時間差作為 Nibble 值的編碼依據。需要注意的是,后一個下降沿距離第一個下降沿至少相隔 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),二進制表示時即為 4bit。


四、SENT 總線的幀結構

SENT 總線協議以 Nibble 為基礎單元進行編碼,一個完整的 SENT 數據幀結構如下所示:



圖 3 SENT 總線的幀結構

SENT 總線的幀結構基本組成:


Sync 同步脈沖,固定的 56Ticks

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

Data 數據段,12~162Ticks,即 1~6 個 Nibble

CRC 校驗字段,12~27Ticks,即 1 個 Nibble

Pause 暫停脈沖 12~768Ticks,早期的 SENT 協議無此字段或者一個固定長度 Ticks,SENT2010 之后,部分通過此功能可以動態條件 TICKS 的個數,實現整個 SENT 協議是同一個固定長度 TICKS

五、SENT 總線的高級功能

以上是 SENT 總線協議中一幀報文的基本定義即功能,SENT 總線協議的高級功能是將多幀報文組合以實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,故障碼和傳感器類型信息等。SENT 總線協議提供如下 2 種多幀組合報文功能。


1.Short Serial Message

圖 4 SENT 總線的慢速通道

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,即為此種情況,此情況下是 16 幀 SENT 報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 報文的 Status/Com 字段的 bit2 值組合起來的 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。


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