Tractors and machinery for agriculture and forestry -- Serial control and communications data network

This document describes the management of source addresses (SAs) for control functions (CFs) of electronic control units (ECUs), the association of addresses with the functional identification of a device and the detection and reporting of network-related errors. It also specifies procedures for initialization of network-connected ECUs.

Tracteurs et matériels agricoles et forestiers -- Réseaux de commande et de communication de données en série

Le présent document décrit la gestion des adresses sources (AS) pour les fonctions de commande (FC) des unités de commande électroniques (UCE), l'association des adresses ŕ l'identification fonctionnelle d'un dispositif, et ŕ la détection et la signalisation des erreurs liées au réseau. Elle spécifie également les processus d'initialisation et de réaction aux pannes d'électricité de courte durée, et les exigences minimales relatives aux UCE connectées au réseau.

General Information

Status
Published
Publication Date
23-Jun-2019
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
16-May-2019
Completion Date
24-Jun-2019
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ISO 11783-5:2019 - Tractors and machinery for agriculture and forestry -- Serial control and communications data network
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ISO 11783-5:2019 - Tracteurs et matériels agricoles et forestiers -- Réseaux de commande et de communication de données en série
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11783-5
Third edition
2019-06
Tractors and machinery for
agriculture and forestry — Serial
control and communications data
network —
Part 5:
Network management
Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de
commande et de communication de données en série —
Partie 5: Gestion du réseau
Reference number
ISO 11783-5:2019(E)
ISO 2019
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 11783-5:2019(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2019

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may

be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting

on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address

below or ISO’s member body in the country of the requester.
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Fax: +41 22 749 09 47
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 11783-5:2019(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Technical requirements ................................................................................................................................................................................ 2

4.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 2

4.2 Address configuration capabilities ........................................................................................................................................ 2

4.2.1 General...................................................................................................................................................................................... 2

4.2.2 Non-configurable address .................. ...................................................................................................................... 2

4.2.3 Self-configurable address ......................................................................................................................................... 3

4.2.4 Service-configurable address ................................................................................................................................ 3

4.2.5 Command-configurable address ........................................................................................................................ 3

4.3 NAME and address requirements ........................................................................................................................................... 3

4.3.1 General...................................................................................................................................................................................... 3

4.3.2 NAME ......................................................................................................................................................................................... 3

4.3.3 Address..................................................................................................................................................................................... 6

4.4 Network-management procedures ....................................................................................................................................... 7

4.4.1 General...................................................................................................................................................................................... 7

4.4.2 Address-management messages and procedures ............................................................................... 7

4.4.3 NAME management message and procedures ....................................................................................10

4.4.4 Network-error management ..............................................................................................................................19

4.5 Network initialization ....................................................................................................................................................................20

4.5.1 Acquisition of a unique address.......................................................................................................................20

4.5.2 Address claim requirements ...............................................................................................................................21

4.5.3 Other basic requirements for initialization ...........................................................................................21

4.5.4 Message sequences .....................................................................................................................................................21

4.5.5 CF unable to obtain an address ........................................................................................................................26

Annex A (informative) Examples of NAME construction ...............................................................................................................28

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................30

© ISO 2019 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 11783-5:2019(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following

URL: www .iso .org/iso/foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 23, Tractors and machinery for agriculture

and forestry, Subcommittee SC 19, Agricultural electronics.

This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 11783-5:2011), which has been

technically revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows.
— The physical requirements are moved to ISO 11783-2.
A list of all parts in the ISO 11783 series can be found on the ISO website.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
iv © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 11783-5:2019(E)
Introduction

ISO 11783-1 to ISO 11783-14 specify a communications system for agricultural equipment based on

[4][5]

ISO 11898 protocol. SAE J 1939 documents, on which parts of ISO 11783 are based, were developed

jointly for use in truck and bus applications and for construction and agricultural applications.

Joint documents were completed to allow electronic units that meet the truck and bus SAE J 1939

specifications to be used by agricultural and forestry equipment with minimal changes. This document

[6]

is harmonized with SAE J 1939/81 . General information on ISO 11783 can be found in ISO 11783-1.

The purpose of ISO 11783 is to provide an open, interconnected system for on-board electronic systems.

It is intended to enable electronic control units (ECUs) to communicate with each other, providing a

standardized system.
© ISO 2019 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 11783-5:2019(E)
Tractors and machinery for agriculture and forestry —
Serial control and communications data network —
Part 5:
Network management
1 Scope

This document describes the management of source addresses (SAs) for control functions (CFs) of

electronic control units (ECUs), the association of addresses with the functional identification of a

device and the detection and reporting of network-related errors. It also specifies procedures for

initialization of network-connected ECUs.
2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 11783-1, Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications

data network — Part 1: General standard for mobile data communication

ISO 11783-2, Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications

data network — Part 2: Physical layer

ISO 11783-3, Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications

data network — Part 3: Data link layer
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 11783-1 and the following apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
current NAME
CF NAME that is transmitted in its address-claimed-message
3.2
NAME management
method for changing the NAME of a CF at run time
3.3
pending NAME

NAME temporarily stored by a particular CF as the result of NAME management (3.2) messages received

from a qualified source
© ISO 2019 – All rights reserved 1
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ISO 11783-5:2019(E)
3.4
random transmit delay
RTxD

delay time calculated by multiplying a random number in the range 0 to 255 with 0,6 ms

Note 1 to entry: A seed to the random number generator can use the identity number in the NAME, or other

unique information within the CF.
4 Technical requirements
4.1 General

The network management specified in this document provides the definitions and procedures

necessary to uniquely identify CFs on the network, manages the assignment of addresses, and handles

network errors.

A CF’s ability to select an address depends on the CF’s address configuration capabilities as

described in 4.2.

Each CF shall be capable of providing its unique 64-bit NAME. The rules for creating this NAME,

associating it with an address and the ability or non-ability to change that address are specified in 4.3.

CFs shall successfully claim an address according to the procedures detailed in 4.4 prior to sending any

other messages on the network. Multiple CFs can work together to perform a function, provided each

CF claims its own address following the rules in 4.4.2.3.

If a CF cannot successfully claim an address, it shall report this to the network as described in 4.4.2.4.

Network initialization sequences associated with the address claiming process are described in 4.5.

This document no longer contains physical requirements. These requirements are included in

ISO 11783-2:2019.
4.2 Address configuration capabilities
4.2.1 General

Address configuration is the method by which a particular CF determines the SA, which it shall use for an

address claim. For the purposes of the address claim process, there are two basic address configuration

capabilities: non-configurable address and self-configurable address. These are distinguished by the

value in the "self-configurable address" field in the most significant bit position in the CF’s NAME.

CFs conforming to ISO 11783 shall be self-configurable address capable. Non-configurable address

capable CFs shall be tolerated on the network to allow compatibility with CFs conforming to the first

edition of this document (ISO 11783-5:2001) and CFs conforming to SAE J1939.

There are also two extended address configuration capabilities: command-configurable address and

service-configurable address. A CF may implement one or more of the extended address configuration

capabilities.
4.2.2 Non-configurable address

A non-configurable address CF cannot change its initial address during the address claim process. If

multiple non-configurable address CFs are claiming the same address then only the CF with the highest

priority NAME can obtain the address, the others shall announce their inability to claim an address.

The "self-configurable address" field is the most significant bit in the CF’s NAME and therefore a non-

configurable address CF always has higher priority than a self-configurable address CF. This implies

that a non-configurable address CF forces a self-configurable address CF to claim another address.

2 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 11783-5:2019(E)
4.2.3 Self-configurable address

A self-configurable address CF is one that can select its initial address based on proprietary algorithms,

and then claim that address. This CF, in cases of address conflict, is also able to re-calculate its address

and re-claim (unless all 120 of the addresses between 128 and 247 are used). The value in the "self-

configurable address" field in the NAME (see 4.3.2) indicates whether or not a CF has this capability.

The CF shall only change its initial address when it loses address arbitration, and it shall only use

addresses in the range 128 to 247 inclusive. But if the CFs function is one that has an assigned preferred

address, then it may also use the preferred address.
4.2.4 Service-configurable address

A service-configurable address CF is one whose source address can be changed in the field by a service

technician. The address can be altered by any one of a number of proprietary techniques or by using the

commanded-address message, while in a “service” mode of operation. A service tool may be used for

this operation.
4.2.5 Command-configurable address

A command-configurable address CF is one whose source address can be altered using the commanded-

address message. The change can take place at any time, without the intervention of a service tool or

the requirement of a special service mode of operation. It does require the presence on the network of a

CF that can send the appropriate command to cause the address change.
4.3 NAME and address requirements
4.3.1 General

A NAME is a 64-bit entity composed of fields defined in Table 1. Every CF transmitting messages on an

ISO 11783 network shall have a unique NAME. A CF’s NAME describes the function that a CF performs

and its numerical value is used in the arbitration for address (see Annex A for examples of NAMEs).

NAMEs are normally established during initial network configuration on a machine, or when a CF in an

ECU is added to an existing network.

An address is used on an ISO 11783 network to provide a unique message identifier and to determine a

message source which is known as a source address (SA). The procedures for address management in

the ISO 11783-5 protocol enable individual SAs to be associated with particular CFs (see 4.4.2). In the

case of an ECU that implements several CFs, a different address-configuration capability may exist for

each of the CFs and each CF shall claim a unique SA.

An address-claim message containing both a NAME and an SA is used to associate the two on

the network. The association of a unique NAME and address also associates the address with the

corresponding function. However, regardless of the SA with which it is associated, a NAME retains a

consistent definition.
4.3.2 NAME

Network integrators and ECU manufacturers shall ensure that each CF on a particular network has a

unique NAME not possessed by another CF on that network.

The relationship between the 64-bit value used for arbitration priority (see 4.5.3), the data bytes in the

address-claimed-message (see 4.4.2.3) and the NAME fields (Table 1) is shown in Figure 1.

© ISO 2019 – All rights reserved 3
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ISO 11783-5:2019(E)
Figure 1 — Structure of the 64-bit NAME
Table 1 — NAME fields
No.
Byte
Field SPN Definition of Byte ordering
no.
bits
Indicates whether a CF is self-configurable
Self-configur- Bit 8: Self-configurable
2844 (1) or not (0); shall always be known and 1
able address address
set to the appropriate value
Defined and assigned by ISO, identifies Bit 7 to bit 5: Industry

Industry group 2846 NAMEs associated with industries (such as 3 group (most significant

agricultural equipment) at bit 7)
Indicates occurrence of a particular device
Bit 4 to bit 1: Device class
Device class class in a connected network; definition
2843 4 instance (most signifi-
instance depends on industry group field contents
cant at bit 4)
(see Figure 1)
Defined and assigned by ISO, provides a
common NAME for a group of functions
within a connected network; when com- Bit 8 to bit 2: Device class
Device class 2842 7
bined with an industry group can be corre- (most significant at bit 8)
lated to a common NAME, such as “planter”
with “agricultural equipment”
Reserved Reserved for future definition by ISO 1 Bit 1: Reserved
Defined and assigned by ISO: when value
between 0 and 127, independent of any
other field for definition; when >127 and
<254, definition depends on device class; Bit 8 to bit 1: Function
Function 2841 8 6
when combined with industry group and (most significant at bit 8)
device class, can be correlated to a common
NAME for specific CF, though not implying
any specific capabilities
Bit 8 to bit 4: Function in-
Function in- Indicates specific occurrence of a function
2839 5 stance (most significant
stance on a particular device system of a network
at bit 8)
Indicates which of a group of ECUs associ- Bit 3 to bit 1: ECU (most
ECU instance 2840 3
ated with a given function is referenced significant at bit 3)

The byte ordering of the NAME fields is arranged so that the NAME can be treated as a number, consistent with

ISO 11783-7.

Bit 1 is the last of the data bits sent and closest to the cyclic redundancy code (CRC) in the message.

Bit 8 is the bit closest to the data length code (DLC) in the message.

See ISO 11783-1 for numerical values of industry groups, device classes, functions and manufacturer codes.

4 © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 11783-5:2019(E)
Table 1 (continued)
No.
Byte
Field SPN Definition of Byte ordering
no.
bits
Bit 8 to bit 1: Most
significant 8 bits of
manufacturer code (most
Assigned by committee (see ISO 11783-1),
significant at bit 8)
Manufacturer indicates manufacturer of ECU for which
2838 11
code the NAME is being referenced; independent
Bit 8 to bit 6: Least
of any other NAME field
significant 3 bits of
manufacturer code (most
significant at bit 8)
Bit 5 to bit 1: Most sig-
nificant 5 bits of identity
number (most significant
at bit 5)
Bit 8 to bit 1: Second byte

Identity number 2837 Assigned by the ECU manufacturer. 21 2 of identity number code

(most significant at bit 8)
Bit 8 to bit 1: Least sig-
nificant byte of identity
number (most significant
at bit 8)

The byte ordering of the NAME fields is arranged so that the NAME can be treated as a number, consistent with

ISO 11783-7.

Bit 1 is the last of the data bits sent and closest to the cyclic redundancy code (CRC) in the message.

Bit 8 is the bit closest to the data length code (DLC) in the message.

See ISO 11783-1 for numerical values of industry groups, device classes, functions and manufacturer codes.

Table 1 specifies the fields that comprise a NAME, listing them in order of priority, from the self-

configurable-address bit to the identity number’s least significant byte.
The reserved bit shall be set to zero.

Any instance field in the NAME can be changed and reconfigured when an ECU is installed, or where

there are multiple instances, on the network by the NAME management message (see 4.5.3).

An agreement can be reached, where appropriate, between the manufacturer and the system integrator

on the interpretation and use of function instances. For example, a manufacturer or other parts of

ISO 11873 may use the function instance to indicate position or special functionality of a CF.

EXAMPLE In the case of two engines and transmissions, agreement is reached that engine instance 0 be

physically connected to transmission instance 0, and engine instance 1 to transmission instance 1.

Where a function is managed by two separate ECUs, each attached to the same ISO 11783 network, the

ECU instance field should be set to 0 for the first ECU and to 1 for the second. The ECU manufacturer

shall ensure that the NAME is unique and non-varying when power is removed. Where all other fields

can be identical to the NAME of another CF, the NAME shall be made unique by setting the identity

number (such as a serial number or a data/time code on the product).

Figure 2 shows the relationships between the fields, as well as the dependence of the upper 128 functions

on device class and industry group, the dependence of identity number on manufacturer code, and the

independence of function 0 to function 127 from either industry group or device class. The number of

bits that each field comprises is noted above each field.
© ISO 2019 – All rights reserved 5
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ISO 11783-5:2019(E)
Figure 2 — NAME-field relationships and dependencies
4.3.3 Address
4.3.3.1 General

An address is a one-byte value identifying a particular CF on a network. The address of a CF is

incorporated into the CAN identifier of every message sent by that CF and is used to provide uniqueness

to messages that are sent by the CF. After initial power-up and when the network is operating, each CF

shall have a unique SA. An SA can be associated with a different CF after each power up of the network

and can also vary from one network connection to another network connection. The NAME, which is

associated with a source address, includes the identification of the function the CF performs and retains

this consistent definition regardless of the source address that the CF uses.
4.3.3.2 Preferred address

CFs can operate on an ISO 11783 network using an assigned preferred address. If the preferred address

has already been claimed, the CF shall either attempt to claim another SA, or send a cannot-claim-

source-address address message depending on the CF’s addressing capability and the availability of

an unused address. When the CF claims another address, this new address shall be stored as the initial

address to be used at all subsequent power-ups.
See ISO 11783-1 for a list of assigned preferred addresses.

A CF claiming a preferred address in the range 0 to 127 and 248 to 253 shall perform the function

defined for that preferred address and shall specify that function within its NAME.

The function performed by a CF shall never be deduced from the SA alone; only the CF’s NAME shall be

used to establish the function .
4.3.3.3 Self-configurable address

ISO 11783 CFs that do not have an assigned preferred address or cannot claim their preferred address

shall claim an address in the range of 128 to 247. Since multiple CFs can be claiming addresses in this

1) The first edition of this document (ISO 11783-5:2001) did not enforce the address-to-function relation.

6 © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 11783-5:2019(E)

range, this type of CF shall be self-configurable address capable. This permits the address claim process

to provide unique addresses for each CF on the network.

Some addresses in the upper end of the self-configurable address range of 128 to 247, are defined as

preferred addresses for Industry Group 2 functions (see ISO 11783-1). These addresses are not locked

to the function, and they may be used by any self-configurable address capable CF. It is recommended

that CFs, which are forced to claim a new address, attempt to claim addresses in the lower region of

the self-configurable address range, and only if all addresses in the lower region are already claimed,

should the CF claim addresses in the preferred address region.
4.3.3.4 Initial address

At the time of production, the initial address (the address which the CF attempts to claim on power-up)

shall be set to the preferred address. The initial address for a CF may be reprogrammed in order to

permit configuration of the system.

Every time a CF with service-configurable, command-configurable or self-configurable address

capabilities is required to claim a new address, this new address shall be stored as the initial address to

be used at all subsequent power-ups. This also applies for CFs with assigned preferred addresses.

4.3.3.5 NULL address

The NULL address (254) shall only be used as source address, and is intended for use only within

network management communications, as specified in this document.
4.3.3.6 Global address
The Global address (255) shall only be used as destination address.
4.4 Network-management procedures
4.4.1 General

Network management procedures include the messages exchanged and actions taken by CFs to

collectively manage the network. Address and network-error management (see 4.4.2 and 4.4.4,

respectively) are the network-management protocol’s primary roles. With the exception of a limitation

on use of the NULL address, network-management messages have the same characteristics, and are

subject to the same requirements, as other ISO 11783 messages (for example, the request-for-address-

claimed message is the request PGN message specified in ISO 11783-3).

The NULL address (254) is only acceptable in a network management message’s SA field, and only if the

message is a request-for-address-claimed or a cannot-claim-source-address message.

4.4.2 Address-management messages and procedures
4.4.2.1 Address-management-message functions

The set of address-management messages as specified in Table 2 is used by CFs to:

— request a NAME and address used by another CF on the network (request-for-address-claimed

message);
— claim an address (address-claimed message);

— respond with the inability to claim an address (cannot-claim-source-address message);

— command another CF to assume a new address (commanded-address message).
© ISO 2019 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 11783-5:2019(E)
Table 2 — Address-management messages
Data
Message PGN PF PS SA Data
length
Request-for-address-claimed (request
a b
59 904 234 DA SA 3 PGN 60928
PG)
Address-claimed 60 928 238 255 SA 8 NAME
Cannot-claim-source-address 60 928 238 255 254 8 NAME
Commanded-address 65 240 254 216 SA 9 NAME, new SA
See ISO 11783-3.
The SA is set to 254 if an address has not yet been claimed.

The commanded-address message is sent using the broadcast announce message (BAM) transport protocol.

4.4.2.2 Request-for-ad
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 11783-5
Troisième édition
2019-06
Tracteurs et matériels agricoles et
forestiers — Réseaux de commande
et de communication de données en
série —
Partie 5:
Gestion du réseau
Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control
and communications data network —
Part 5: Network management
Numéro de référence
ISO 11783-5:2019(F)
ISO 2019
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 11783-5:2019(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 11783-5:2019(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d'application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Exigences techniques ....................................................................................................................................................................................... 2

4.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 2

4.2 Capacités de configuration d'adresse .................................................................................................................................. 2

4.2.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 2

4.2.2 Adresse non configurable ......................................................................................................................................... 3

4.2.3 Adresse auto-configurable ...................................................................................................................................... 3

4.2.4 Adresse configurable par maintenance ........................................................................................................ 3

4.2.5 Adresse configurable sur ordre ........................................................................................................................... 3

4.3 Exigences concernant le NOM et l'adresse ..................................................................................................................... 3

4.3.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 3

4.3.2 NOM ............................................................................................................................................................................................ 4

4.3.3 Adresse ..................................................................................................................................................................................... 6

4.4 Procédures de gestion de réseau ............................................................................................................................................. 7

4.4.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 7

4.4.2 Messages et procédures de gestion d'adresse ........................................................................................ 8

4.4.3 Message et procédures de gestion de NOM ...........................................................................................11

4.4.4 Gestion d'erreurs de réseau ................................................................................................................................20

4.5 Initialisation du réseau .................................................................................................................................................................21

4.5.1 Acquisition d'une adresse univoque ............................................................................................................21

4.5.2 Exigences de la revendication d'adresse ..................................................................................................22

4.5.3 Autres exigences de base concernant l'initialisation ....................................................................22

4.5.4 Séquences de messages ..........................................................................................................................................23

4.5.5 Incapacité d'une FC à obtenir une adresse .............................................................................................28

Annexe A (informative) Exemples de construction de NOM .....................................................................................................29

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................31

© ISO 2019 – Tous droits réservés iii
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ISO 11783-5:2019(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.

L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www

.iso .org/directives).

L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion

de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/iso/fr/avant -propos .html.

Le présent document a été élaboré par le comité technique [ou comité de projet] ISO/TC 23, Tracteurs et

matériels agricoles et forestiers, sous-comité SC 19, Électronique en agriculture.

Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 11783-5:2011), qui a fait l’objet

d’une révision technique.

Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:

— les exigences relative à la couche physique sont déplacées dans l’ISO 11783-2.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 11783 se trouve sur le site Web de l’ISO.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO 11783-5:2019(F)
Introduction

Les ISO 11783-1 à ISO 11783-14 spécifient un système de communication destiné aux matériels

agricoles, fondé sur le protocole de l'ISO 11898.[4][5] Les documents SAE J 1939, sur lesquels certaines

parties de l’ISO 11783 se basent, ont été élaborés conjointement pour une utilisation dans des

applications de camions et de bus, ainsi que pour des applications de construction et d’agriculture.

Des documents communs ont été élaborés pour permettre l’utilisation, sur des matériels agricoles

et forestiers, d’unités électroniques conformes aux spécifications SAE J 1939 relatives aux camions

et aux bus, avec des modifications minimales. Le présent document est harmonisé avec le document

SAE J 1939/81.[6] Des informations générales sur l’ISO 11783 peuvent se trouver dans

l’ISO 11783-1.

L'objectif de l'ISO 11783 est de proposer un système ouvert pour les systèmes électroniques embarqués

interconnectés. Elle vise à permettre la communication entre unités de commande électroniques (UCE)

en proposant un système normalisé.
© ISO 2019 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 11783-5:2019(F)
Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de
commande et de communication de données en série —
Partie 5:
Gestion du réseau
1 Domaine d'application

Le présent document décrit la gestion des adresses sources (AS) pour les fonctions de commande (FC)

des unités de commande électroniques (UCE), l'association des adresses à l'identification fonctionnelle

d'un dispositif, et à la détection et la signalisation des erreurs liées au réseau. Elle spécifie également

les processus d'initialisation et de réaction aux pannes d'électricité de courte durée, et les exigences

minimales relatives aux UCE connectées au réseau.
2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu'ils constituent, pour tout ou partie de leur

contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique.

Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les

éventuels amendements).

ISO 11783-1, Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de commande et de communication

de données en série — Partie 1: Système normalisé général pour les communications de données avec les

équipements mobiles

ISO 11783-2, Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de commande et de communication

de données en série — Partie 2: Couche physique

ISO 11783-3, Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de commande et de communication

de données en série — Partie 3: Couche liaison de données
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 11783-1 ainsi que les

suivants s'appliquent.

L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:

— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https: //www .iso .org/obp

— IEC Electropedia: disponible à l'adresse http: //www .electropedia .org/
3.1
NOM courant
NOM de FC transmis dans son message de revendication d'adresse
3.2
gestion de NOM
méthode pour changer le NOM d'une FC en cours d'exécution
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ISO 11783-5:2019(F)
3.3
NOM en attente

NOM mémorisé provisoirement par une FC particulière résultant de messages de gestion de NOM (3.2)

reçus d'une source qualifiée
3.4
retard de transmission aléatoire
RTxD

retard calculé en multipliant un nombre aléatoire compris entre 0 et 255 par 0,6 ms

Note 1 à l'article: La base du générateur de nombres aléatoires peut utiliser le numéro d'identité du NOM ou

d'autres données propres dans la FC.
4 Exigences techniques
4.1 Généralités

La gestion d'un réseau spécifié dans le présent document fournit les définitions et les modes opératoires

nécessaires pour identifier les FC du réseau de manière univoque, gérer l'affectation des adresses et

traiter les erreurs du réseau.

L'aptitude d'une FC à sélectionner une adresse dépend de ses possibilités de configuration d'adresse,

comme décrit en 4.2.

Chaque FC doit être capable de fournir son propre NOM sur 64 bits. Les règles de création de ce NOM, son

association avec une adresse et l'aptitude ou l'inaptitude à modifier cette adresse sont spécifiées en 4.3.

Avant d'envoyer tout autre message sur le réseau, les FC doivent parvenir à revendiquer une adresse

conformément aux procédures détaillées en 4.4. Plusieurs FC peuvent agir en même temps pour

exécuter une fonction, à condition que chaque FC revendique sa propre adresse en suivant les règles en

4.4.2.3.

L'Si une FC ne peut réussir à revendiquer une adresse, elle doit le rapporter au réseau comme décrit en

4.4.2.4.

Les séquences d'initialisation du réseau associées au processus de revendication d'adresse sont

décrites en 4.5.

Le présent document ne contient plus l'ensemble d'exigences physiques. Ces exigences ont été intégrées

dans l’ISO 11783-2:2019.
4.2 Capacités de configuration d'adresse
4.2.1 Généralités

La configuration d'adresse est la méthode au moyen de laquelle une FC particulière détermine l'adresse

source (AS) qu'elle doit utiliser pour la revendication d'adresse. Pour les besoins du processus de

revendication d'adresse, il existe deux capacités de configuration d'adresse de base: adresse non

configurable et adresse auto-configurable. Elles se distinguent par la valeur du champ «Adresse auto-

configurable» dans la position du bit le plus significatif du NOM de la FC.

Les FC conformes à l'ISO 11783 doivent avoir la capacité d'adresse auto-configurable. Les FC ayant la

capacité d'adresse non configurable doivent être tolérées sur le réseau afin d'assurer la compatibilité

avec les FC conformes la première édition du présent document (ISO 11783-5:2001) et les FC conformes

à SAE J1939.

Il existe également deux capacités de configuration d'adresse étendue: adresse configurable sur ordre

et adresse configurable par maintenance. Une FC peut mettre en œuvre une ou plusieurs des capacités

de configuration d'adresse étendue.
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ISO 11783-5:2019(F)
4.2.2 Adresse non configurable

Une FC à adresse non configurable ne peut pas modifier son adresse initiale durant le processus de

revendication d'adresse. Si plusieurs FC à adresse non configurable revendiquent la même adresse,

seule la FC ayant le NOM de plus haute priorité peut alors obtenir l'adresse; les autres doivent déclarer

leur inaptitude à revendiquer une adresse.

Le champ «Adresse auto-configurable» est le bit le plus significatif du NOM de la FC et une FC à adresse

non configurable a donc toujours une priorité supérieure à celle d'une FC à adresse auto-configurable.

Cela a pour conséquence qu'une FC à adresse non configurable oblige une FC à adresse auto-configurable

à revendiquer une autre adresse.
4.2.3 Adresse auto-configurable

Une FC à adresse auto-configurable est une FC qui peut choisir son adresse initiale en se basant sur des

algorithmes propriétaires et qui peut ensuite revendiquer cette adresse. En cas de conflit d'adresse,

cette FC est également capable de recalculer son adresse et de la revendiquer à nouveau (sauf si

l'ensemble des 120 adresses comprises entre 128 et 247 sont utilisées). La valeur située dans le champ

«Adresse auto-configurable» du NOM (voir 4.3.2) indique si une FC possède ou non cette capacité.

La FC ne doit changer son adresse initiale que lorsqu'elle a perdu l'arbitrage d'adresse et elle ne doit

utiliser que les adresses comprises entre 128 et 247, ces valeurs incluses. Cependant, si la fonction de FC

est une fonction ayant une adresse préférentielle affectée, elle peut alors utiliser l'adresse préférentielle.

4.2.4 Adresse configurable par maintenance

Une FC à adresse configurable par maintenance est une FC dont l'adresse source peut être modifiée

sur place par un technicien de maintenance. L'adresse peut être modifiée au moyen d'une technique

quelconque parmi un certain nombre de techniques propriétaires ou en utilisant le Message d'ordre

d'adresse, dans le mode de fonctionnement de «maintenance». Pour effectuer cette opération, on peut

utiliser un outil de maintenance.
4.2.5 Adresse configurable sur ordre

Une FC à adresse configurable sur ordre est une FC dont l'adresse source peut être modifiée en utilisant

le Message d'ordre d'adresse. La modification peut s'effectuer à tout moment, sans intervention d'outil

de maintenance et sans nécessiter un mode spécial de fonctionnement de maintenance. Elle nécessite

la présence sur le réseau d'une FC qui peut envoyer une commande appropriée pour provoquer le

changement d'adresse.
4.3 Exigences concernant le NOM et l'adresse
4.3.1 Généralités

Un NOM est une entité de 64 bits constituée de champs définis dans le Tableau 1. Chaque FC transmettant

des messages sur un réseau ISO 11783 doit avoir un NOM univoque. Le NOM d'une FC décrit la fonction

exécutée par cette FC et sa valeur numérique est utilisée en cas d'arbitrage d'adresse (voir à l'Annexe A

des exemples de NOMS). Les NOMS sont normalement établis pendant la configuration initiale du réseau

sur une machine, ou quand une FC d'une UCE est ajoutée à un réseau existant.

Une adresse sert, dans un réseau ISO 11783, à fournir un identifiant unique pour chaque message et

à permettre d'identifier l'origine d'un message dont on sait qu'il s'agit d'une adresse source (AS). Les

procédures de gestion des adresses du protocole de l’ISO 11783-5 permettent d'associer des adresses

source individuelles à des FC particulières (4.4.2). Si une UCE met en œuvre plusieurs FC, une capacité

de configuration d'adresse différente peut exister pour chacune des FC et chaque FC doit revendiquer

une AS univoque.

Un message de revendication d'adresse, contenant à la fois un NOM et une AS, est utilisé pour les

associer sur le réseau. L'association d'une adresse et d'un NOM univoque permet en outre d'associer

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ISO 11783-5:2019(F)

une adresse à la fonction correspondante. Cependant, quelle que soit l’AS à laquelle il est associé, le NOM

garde la même définition.
4.3.2 NOM

Les constructeurs d'UCE et les intégrateurs de réseau doivent veiller au caractère unique du NOM de

chaque FC sur un réseau donné.

La relation entre la valeur de 64 bits utilisée pour la priorité d'arbitrage (voir 4.5.3), les octets de

données dans le message de revendication d'adresse (voir 4.4.2.3) et les champs NOM (voir Tableau 1)

est indiquée à la Figure 1.
Figure 1 — Champs des bits NOM dans les octets de données d'un message CAN
Tableau 1 — Champs NOM
Nombre
Nombre
Champ SPN Définition d'oc- Ordre des octets
de bits
tets
Indique si une FC est auto-configurable (1) ou non
Adresse auto-confi- Bit 8: Adresse auto-configu-
2844 (0); doit nécessairement être connu et posséder la 1
gurable rable
valeur appropriée
Défini sur la base des recommandations de l'ISO,
Bit 7 à bit 5: Groupe sectoriel
Groupe sectoriel 2846 indique les NOMS associés à un secteur d'activité 3
8 (le plus significatif au bit 7)
(par exemple «matériel agricole»)
Indique l'occurrence d'une classe de dispositif
Bit 4 à bit 1: Instance de classe
Instance de classe de donnée au sein d'un réseau connecté; la définition
2843 4 de dispositif (le plus significa-
dispositif dépend des contenus du champ du groupe sectoriel
tif au bit 4)
(voir Figure 1)
Défini sur la base des recommandations de l'ISO,
fournit un NOM commun à un groupe de fonc-

tions d'un réseau connecté; peut être lié à un NOM Bit 8 à bit 2: Classe de disposi-

Classe de dispositif 2842 7

commun en association avec le groupe sectoriel: tif (le plus significatif au bit 8)

par exemple «planteuse» pour le groupe sectoriel
«matériel agricole»
Réservé Réservé pour une définition ultérieure par l'ISO 1 Bit 1: Réservé
Défini sur la base des recommandations de l'ISO: s'il
est compris entre 0 et 127, sa définition ne dépend
pas des autres champs; s'il est > 127 et < 254, sa
Bit 8 à bit 1: Fonction (le plus
Fonction 2841 définition dépend du champ classe de dispositif; allié 8 6
significatif au bit 8)
aux champs groupe sectoriel et classe de dispositif,
peut être lié à un NOM commun de FC donnée et ne
suppose aucune capacité particulière
Bit 8 à bit 4: Instance de
Indique l'occurrence particulière d'une fonction au
Instance fonction 2839 5 fonction (le plus significatif
sein d'un même système de dispositifs d'un réseau
au bit 8)

Indique l'UCE, parmi les différentes unités associées Bit 3 à bit 1: UCE (le plus signi-

Instance d’UCE 2840 3
à une fonction donnée, à laquelle il est fait référence ficatif au bit 3)
4 © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO 11783-5:2019(F)
Tableau 1 (suite)
Nombre
Nombre
Champ SPN Définition d'oc- Ordre des octets
de bits
tets
Bit 8 à bit 1: 8 bits les plus signi-
4 ficatifs du code constructeur
Affecté par un comité (voir l'ISO 11783-1), indique
(le plus significatif au bit 8)
l'entreprise responsable de la production du module
Code constructeur 2838 11
Bit 8 à bit 6: 3 bits les
de commande électronique portant un NOM donné;
moins significatifs du code
ne dépend d'aucun autre champ du NOM
constructeur (le plus signifi-
catif au bit 8)
Bit 5 à bit 1: 5 bits les plus
significatifs du numéro
d'identité (le plus significatif
au bit 5)
Bit 8 à bit 1: Second octet du
Numéro d'identité 2837 Assigné par le fabricant de l'UCE. 21
2 numéro d'identité (le plus
significatif au bit 8)
Bit 8 à bit 1: Octet le moins si-
1 gnificatif du numéro d'identité
(le plus significatif au bit 8)

L'ordre des octets des champs NOM est conçu pour permettre de traiter le NOM en tant que nombre, conformément à l'ISO 11783-7.

Le bit 1 est le dernier bit de données transmis; il s'agit du bit le plus proche du CRC («cyclic redundancy code», code de redondance

cyclique) dans le message.

Le bit 8 est le bit le plus proche du DLC («data length code», code de longueur de données) dans le message.

Voir l'ISO 11783-1 pour les valeurs numériques des groupes sectoriels, des classes dispositifs, des fonctions et des codes constructeur.

Le Tableau 1 spécifie les champs qui comprennent un NOM; il les énumère par ordre de priorité, à partir

du bit de l'adresse auto-configurable jusqu'à l'octet le moins significatif du numéro d'identité.

Le bit réservé doit être mis à zéro.

Chaque champ instance du NOM peut être modifié et reconfiguré de manière à permettre une

configuration correcte en cas d'installation d'une UCE, ou dans le cas où plusieurs instances sont

susceptibles de coexister sur le réseau et ce, au moyen du message de gestion de NOM (voir 4.5.3).

Un accord sur l'interprétation et l'utilisation des instances de fonction peut, s'il y a lieu, se révéler

nécessaire entre constructeurs et intégrateurs. Par exemple, un fabricant ou d'autres parties de

l'ISO 11783 peuvent utiliser l'instance de fonction pour indiquer la position ou une fonctionnalité

spéciale d'une FC.

EXEMPLE Dans le cas d'un équipement comprenant deux moteurs et deux transmissions, il peut être

nécessaire de relier physiquement l'instance moteur 0 à l'instance transmission 0 et l'instance moteur 1 à

l'instance transmission 1.

Dans le cas d'une fonction gérée par deux UCE distinctes, toutes les deux reliées à un même réseau

ISO 11783, il convient d'affecter la valeur 0 à la première UCE et la valeur 1 à la seconde unité dans

le champ instance UCE. Le constructeur de l'UCE doit s'assurer que le NOM est univoque et qu'il est

préservé en cas d'arrêt du courant. Lorsque tous les autres champs peuvent être identiques au NOM

d'une autre FC, le NOM doit être rendu univoque en fixant le numéro d'identité (par exemple un numéro

de série ou un code d'horodatage sur le produit).

La Figure 2 illustre les dépendances des fonctions égales ou supérieures à 128 vis-à-vis des champs

classe de dispositif et groupe sectoriel, ainsi que les dépendances des numéros d'identité vis-à-vis du

champ code constructeur; les fonctions 0 à 127 sont indépendantes des champs classe de dispositif et

groupe sectoriel. Le nombre de bits de chaque champ est noté au-dessus de chaque champ.

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ISO 11783-5:2019(F)
Figure 2 — Dépendances des champs NOM
4.3.3 Adresse
4.3.3.1 Généralités

Une adresse est une valeur d'un octet identifiant une FC particulière sur un réseau. L'adresse d'une FC

est incorporée dans l'identificateur CAN de chaque message envoyé par cette FC et elle sert à assurer

l'unicité des messages qui sont envoyés par la FC. Après mise sous tension initiale et lorsque le réseau

est fonctionnel, chaque FC doit avoir une AS univoque. Une AS peut être associée à une FC différente

après chaque mise sous tension du réseau et elle peut également varier d'une connexion de réseau à une

autre. Le NOM, qui est associé à une adresse source, comporte l'identification de la fonction exécutée

par la FC et conserve cette définition cohérente, quelle que soit l’AS utilisée par la FC.

4.3.3.2 Adresse préférentielle

Les FC peuvent fonctionner sur un réseau ISO 11783 en utilisant une adresse préférentielle affectée.

Si l'adresse préférentielle a déjà été revendiquée, la FC doit essayer de revendiquer une autre AS ou

envoyer un message d'impossibilité de revendiquer une adresse source en fonction de la capacité

d'adressage de la FC et de la disponibilité d'une adresse inutilisée. Lorsque la FC revendique une autre

adresse, cette nouvelle adresse doit être mémorisée comme adresse initiale à utiliser pour toutes les

mises sous tension ultérieures.
Voir l'ISO 11783-1 pour une liste d'adresses préférentielles affectées.

Une FC revendiquant une adresse préférentielle comprise entre 0 et 127 et entre 248 et 253 doit

exécuter la fonction définie pour cette adresse préférentielle et elle doit spécifier cette fonction dans

son NOM.

La fonction exercée par une FC ne doit jamais être déduite de la seule AS; seul le NOM de la FC doit être

utilisé pour établir la fonction .

1) La première édition du présent document (ISO 11783-5:2001) ne réglementait pas la relation adresse/fonction.

6 © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO 11783-5:2019(F)
4.3.3.3 Adresse auto-configurable

Les FC de l'ISO 11783 n'ayant pas une adresse préférentielle affectée ou ne pouvant pas revendiquer leur

adresse préférentielle doivent revendiquer une adresse comprise entre 128 et 247. Puisque plusieurs FC

peuvent revendiquer des adresses dans cette plage, ce type de FC doit avoir la capacité d'adresse auto-

configurable. Cela permet au processus de revendication d'adresse de fournir une adresse univoque à

chaque FC du réseau.

Certaines adresses dans la plage supérieure d'adresses auto-configurables comprise entre 128 et

247, sont définies comme adresses préférentielles pour les fonctions du groupe sectoriel 2 (voir

l’ISO 11783-1). Ces adresses ne sont pas verrouillées à la fonction, et elles peuvent être utilisées par

n'importe quelle FC ayant la capacité d'avoir une adresse auto-configurable. Il est recommandé que les

FC, qui sont forcées de revendiquer une nouvelle adresse, tentent de revendiquer des adresses dans la

région inférieure de la plage d'adresses auto-configurables, et seulement si toutes les adresses dans

la région inférieure sont déjà revendiquées, les FC doivent revendiquer des adresses dans la région

d'adresse
...

Questions, Comments and Discussion

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