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

This document specifies the application, the network layer protocols and the mapping to the controller area network (CAN) data link layer protocol as specified in ISO 11898-1. The application layer specifies protocol data units (PDU), which can be mapped to Classical CAN data frames using the Classical Extended Frame Format (CEFF). For PDUs exceeding the length of the CEFF-formatted data frames, this document specifies transport layer protocols and the mapping to CEFF-formatted data frames.

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

Le présent document spécifie l'application, les protocoles de couche réseau et le mappage avec le protocole de couche de liaison de données CAN (controller area network) comme spécifié dans l'ISO 11898‑1. La couche d'application spécifie les unités de données de protocole (PDU), qui peuvent ętre mappées aux trames de données CAN classiques ŕ l'aide du format CEFF (Classical Extended Frame Format). Pour les PDU dépassant la longueur des trames de données formatées CEFF, ce document spécifie les protocoles de la couche transport et le mappage aux trames de données formatées CEFF.

General Information

Status
Published
Publication Date
01-Nov-2018
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
05-Oct-2018
Completion Date
02-Nov-2018
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Standard
ISO 11783-3:2018 - Tractors and machinery for agriculture and forestry -- Serial control and communications data network
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ISO 11783-3:2018 - 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 11783-3
Fourth edition
2018-11
Tractors and machinery for
agriculture and forestry — Serial
control and communications data
network —
Part 3:
Data link layer
Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de
commande et de communication de données en série —
Partie 3: Couche liaison de données
Reference number
ISO 11783-3:2018(E)
ISO 2018
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 11783-3:2018(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2018

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Published in Switzerland
ii © ISO 2018 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 11783-3:2018(E)
Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

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

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

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

4 General description ........................................................................................................................................................................................... 1

5 Technical requirements ................................................................................................................................................................................ 2

5.1 Message frame format ...................................................................................................................................................................... 2

5.1.1 General...................................................................................................................................................................................... 2

5.1.2 Message frame format according to ISO 11783 (ISO 11898-1 CEFF) ................................ 2

5.1.3 Parameter group numbers (PGN) ..................................................................................................................... 6

5.1.4 ISO 11783 support of ISO 11898-1 CBFF messages ......................................................................... 7

5.2 Protocol data unit (PDU) ................................................................................................................................................................ 8

5.2.1 General...................................................................................................................................................................................... 8

5.2.2 Priority (P) ............................................................................................................................................................................ 8

5.2.3 Extended data page (EDP) ....................................................................................................................................... 8

5.2.4 Data page (DP) ................................................................................................................................................................... 8

5.2.5 PDU format (PF) ............................................................................................................................................................... 9

5.2.6 PDU Specific (PS) ............................................................................................................................................................. 9

5.2.7 Source address (SA) ...................................................................................................................................................10

5.2.8 Data field ..............................................................................................................................................................................10

5.3 Protocol data unit (PDU) formats ........................................................................................................................................11

5.3.1 General...................................................................................................................................................................................11

5.3.2 PDU1 format .....................................................................................................................................................................11

5.3.3 PDU2 format .....................................................................................................................................................................12

5.4 Message types .......................................................................................................................................................................................13

5.4.1 General...................................................................................................................................................................................13

5.4.2 Command ............................................................................................................................................................................14

5.4.3 Request ..................................................................................................................................................................................14

5.4.4 Broadcast/Response .................................................................................................................................................16

5.4.5 Acknowledgement .......................................................................................................................................................16

5.4.6 Group function ................................................................................................................................................................22

5.4.7 Request2 ..............................................................................................................................................................................24

5.4.8 Transfer .................................................................................................................................................................................26

5.5 Message priority .................................................................................................................................................................................27

5.6 Bus access .................................................................................................................................................................................................27

5.7 Contention-based arbitration..................................................................................................................................................27

5.8 Error detection .....................................................................................................................................................................................28

5.9 Assignment process for SA and PGN .................................................................................................................................28

5.9.1 General...................................................................................................................................................................................28

5.9.2 Address assignment criteria ...............................................................................................................................28

5.9.3 Parameter group assignment criteria .........................................................................................................29

5.9.4 Data field definition ....................................................................................................................................................29

5.10 Transport protocol functions ..................................................................................................................................................31

5.10.1 General...................................................................................................................................................................................31

5.10.2 “Packetization” and reassembly .......................................................................................................................31

5.10.3 Transport Protocol — Connection management ..............................................................................32

5.10.4 Transport Protocol — Connection management messages (TP.CM) ...............................34

5.10.5 Transport Protocol — Data Transfer messages (TP.DT) ............................................................38

5.10.6 Transport Protocol Connection constraints ..........................................................................................39

5.11 Extended transport protocol functions ..........................................................................................................................40

5.11.1 Overview ..............................................................................................................................................................................40

© ISO 2018 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 11783-3:2018(E)

5.11.2 General...................................................................................................................................................................................40

5.11.3 Message packets ............................................................................................................................................................40

5.11.4 Extended Transport Protocol — Connection Management .....................................................40

5.11.5 Extended Transport Protocol — Connection Management messages (ETP.CM) ..42

5.11.6 Extended Transport Protocol — Data Transfer messages (ETP.DT) ................................45

5.11.7 Extended Transport Protocol — Connection constraints .........................................................45

5.12 PDU processing requirements ................................................................................................................................................45

5.13 Application notes ...............................................................................................................................................................................46

5.13.1 High data rates ................................................................................................................................................................46

5.13.2 Request scheduling .....................................................................................................................................................46

5.13.3 Controller response time and timeout defaults .................................................................................46

5.13.4 Required responses ....................................................................................................................................................47

5.13.5 Transmission of PGN to specific or global destinations ..............................................................47

5.13.6 CTS number of packet recommendation..................................................................................................47

Annex A (informative) ISO 11783 PDU processing — Typical receive routine ......................................................48

Annex B (informative) Transport protocol transfer sequences — Examples of connection

mode data transfer ..........................................................................................................................................................................................50

Annex C (informative) Communication mode examples ..............................................................................................................59

Annex D (informative) Network bandwidth utilization .................................................................................................................61

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................62

iv © ISO 2018 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 11783-3:2018(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 of 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 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 fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 11783-3:2014), which has been

technically revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:

— updates wording with respect to ISO 11898-1 (exclude the usage of CAN Flexible Data Rate);

— allows BAM.TP to be sent with 10 ms;

— ACKNOWLEDGEMENT PG supports Extended Identifier Type when Request2 utilizes it.

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.
© ISO 2018 – All rights reserved v
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ISO 11783-3:2018(E)
Introduction

ISO 11783 specifies a communications system for agricultural equipment based on the ISO 11898-1 CAN

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 agriculture applications. Joint documents have

been 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. 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.
1) Society of automotive engineers.
vi © ISO 2018 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 11783-3:2018(E)
Tractors and machinery for agriculture and forestry —
Serial control and communications data network —
Part 3:
Data link layer
1 Scope

This document specifies the application, the network layer protocols and the mapping to the controller

area network (CAN) data link layer protocol as specified in ISO 11898-1. The application layer specifies

protocol data units (PDU), which can be mapped to Classical CAN data frames using the Classical

Extended Frame Format (CEFF). For PDUs exceeding the length of the CEFF-formatted data frames, this

document specifies transport layer protocols and the mapping to CEFF-formatted data frames.

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 11783-5, Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications

data network — Part 5: Network management

ISO 11783-7, Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications

data network — Part 7: Implement messages application layer

ISO 11898-1, Road vehicles — Controller area network (CAN) — Part 1: Data link layer and physical

signalling

ISO 15765-2, Road vehicles — Diagnostic communication over Controller Area Network (DoCAN) — Part 2:

Transport protocol and network layer services
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 11783-1 and ISO 11898-1 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/
4 General description

The data link layer enables the reliable transfer of data across the physical link. This consists of sending

the CAN classical data frame with the necessary synchronization, sequence control, error control and

flow control. The flow control is accomplished through a consistent message frame format.

© ISO 2018 – All rights reserved 1
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ISO 11783-3:2018(E)
5 Technical requirements
5.1 Message frame format
5.1.1 General

The message frame format shall conform to the CAN requirements. The CAN specification referenced

throughout this document is specified in ISO 11898-1. When there are differences between the CAN

specification and this document, this document shall be the governing document.

The CAN document specifies, in an information-routing-related discussion, that control function

addresses are not used. While this is true for some applications of CAN, it is not true for ISO 11783.

The definition of the ISO 11783 network requires that control function addressing be used to prevent

multiple control functions from using the same CAN identifier field. Many additional requirements exist

in ISO 11783 that are not specified by CAN.

ISO 11898-1 specifies two classical frame formats: Classical Basic Frame Format (CBFF) and CEFF.

ISO 11898-1 compatibility implies that messages of both formats can potentially be present on a single

network, by using certain bit coding which allows for the recognition of the different formats. Up to this

point, ISO 11783 also accommodates both message frame formats. However, ISO 11783 only defines a

full strategy for standardized communications using the CEFF. All CBFF messages are for proprietary

use following the rules defined in this document. Any FD Frame Format shall not be used on the

ISO 11783 network.

ISO 11783 controllers shall therefore use the CEFF. CBFF messages may reside on the network, but only

in accordance with this document.

The classical CAN data frame is parsed into different bit fields, as shown in Figure 1. The number and

parsing of the bits in the arbitration and control field differs between the CBFF and CEFF messages.

CBFF messages, as shown in Figure 1 a), contain 11 identifier bits in the arbitration field, whereas the

arbitration field of CEFF messages, as shown in Figure 1 b), contain 29 identifier bits. ISO 11783 has

further defined the identifier bits in the arbitration field of the CAN message frame formats. These

definitions are given in Table 1.
5.1.2 Message frame format according to ISO 11783 (ISO 11898-1 CEFF)

The CEFF message, illustrated by Figure 1, encompasses a single protocol data unit (PDU). The PDU

consists of seven predefined fields, assimilated from information provided by the application layer:

— Priority;
— Extended Data Page (EDP);
— Data Page (DP);
— PDU Format (PF),

— PDU Specific (PS), which can be Destination Address (DA), Group Extension (GE) or proprietary;

— Source Address (SA);
— Data.
See 5.2 for a detailed description of each field and 5.3 for PDU formats.
2 © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 11783-3:2018(E)
a) Classical Base Frame Format (CBFF)
b) Classical Extended Frame Format (CEFF)
Figure 1 — Classical CAN data frames

The fields are then packaged into one classical CAN data frame and sent over the physical media to

other network controllers. The layers of the OSI model that ISO 11783 supports are shown in Figure 2.

It is possible that some parameter group definitions require more than one classical CAN data frame in

order to send their information.
© ISO 2018 – All rights reserved 3
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ISO 11783-3:2018(E)
Figure 2 — Application of OSI model according to ISO 11783

Table 1 shows the arbitration and control fields of the 29 bit identifier for CAN, 29 bit identifier for

ISO 11783 and 11 bit identifier for CAN, and the use of the 11 bit identifier on an ISO 11783 network.

A complete definition for each of the bit field assignments according to ISO 11783 is given in 5.3. In

ISO 11783, the CAN data frame data field is described as Bytes 1 to 8. Byte 1’s MSB (most significant

bit), Bit 8, is the first bit sent closest to the data length code (DLC). Byte 8’s LSB (least significant bit),

Bit 1, is the last of the data bits to be sent and is closest to the cyclic redundancy check (CRC) field. See

Figure 3.

When the extended data page (EDP) is equal to 1 and the data page (DP) is equal to 1, the CAN frame

is identified as an ISO 15765-2 formatted frame. ISO 15765-2 specifies diagnostic communication

4 © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 11783-3:2018(E)

over CAN (DoCAN). Therefore, the processing of this specific CAN frame format does not follow the

definitions specified in ISO 11783 and shall be in accordance with ISO 15765-2 (see 5.2.4).

Table 1 — Mapping of ISO 11783 into CAN arbitration and control fields
29 bit identifier 11 bit identifier
Bit number
CAN ISO 11783 CAN ISO 11783
a a
1 SOF SOF SOF SOF
2 ID28 P3 ID28 P3
3 ID27 P2 ID27 P2
4 ID26 P1 ID26 P1
5 ID25 EDP ID25 ID8
6 ID24 DP ID24 ID7
7 ID23 PF8 ID23 ID6
8 ID22 PF7 ID22 ID5
9 ID21 PF6 ID21 ID4
10 ID20 PF5 ID20 ID3
11 ID19 PF4 ID19 ID2
12 ID18 PF3 ID18 ID1
a a
13 SRR (r) SRR RTR (x) RTR (d)
a a
14 IDE (r) IDE IDE (d) IDE
15 ID17 PF2 FDF (d) FDF
16 ID16 PF1 DLC4 DLC4
17 ID15 PS8 DLC3 DLC3
18 ID14 PS7 DLC2 DLC2
19 ID13 PS6 DLC1 DLC1
20 ID12 PS5
21 ID11 PS4
22 ID10 PS3
23 ID9 PS2
24 ID8 PS1
25 ID7 SA8
26 ID6 SA7
27 ID5 SA6
28 ID4 SA5
29 ID3 SA4
30 ID2 SA3
31 ID1 SA2
32 ID0 SA1
33 RTR (x) RTR (d)
34 FDF (x) FDF (d)
35 r0 (d) r0
© ISO 2018 – All rights reserved 5
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ISO 11783-3:2018(E)
Table 1 (continued)
29 bit identifier 11 bit identifier
Bit number
CAN ISO 11783 CAN ISO 11783
36 DLC4 DLC4
37 DLC3 DLC3
38 DLC2 DLC2
39 DLC1 DLC1
SOF Start of Frame bit EDP Extended Data Page according to ISO 11783
Source Address bit number (#) according to
ID## Identifier bit number (#) SA#
ISO 11783
SRR Substitute Remote Request DP Data Page according to ISO 11783
PDU Format bit number (#) according to
RTR Remote Transmission Request bit PF#
ISO 11783
PDU Specific bit number (#) according to
IDE Identifier Extension bit PS#
ISO 11783
FDF FD Format Indicator (d) dominant bit
r# CAN reserved bit number (#) (r) recessive bit
DLC# Data Length Code bit number (#) (x) bit state dependent on message
P# Priority bit number (#) according to ISO 11783
CAN-defined bit, unchanged in ISO 11783.
Required format of proprietary 11 bit identifiers.
Figure 3 — Classical CAN data field
5.1.3 Parameter group numbers (PGN)

Whenever it is necessary to identify a parameter group in the data field of a classical CAN data frame,

this is expressed in 24 bit. The 24 bit value is sent the least significant byte (LSB) first (see Table 2), also

according to which the most significant byte (MSB) is sent third and the middle byte second and the

LSB first. The 24 bit PGN is determined from the following constituent components: 6 bit set to zero,

Extended Data Page bit, Data Page bit, PDU Format field (8 bit), and PDU Specific field (8 bit).

The procedure for the bit fields to be converted to PGN is as follows. The six MSB of the PGN are set

to zero. Then the Extended Data Page bit, Data Page bit and PDU Format field are copied into the next

10 bit. If the PF value is less than 240 (F0 ) then the LSB of the PGN is set to zero. Otherwise, it is set

6 © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 11783-3:2018(E)

to the value of the PS field. See Table 2 for an illustration of the PGN, their corresponding bits and their

conversion to a decimal number.

NOTE Not all 131 072 combinations (2 ) are available to be assigned as PGN. Only a total of

8 672 combinations are available for assignment {calculated as: 2 pages × [240 + (16 × 256)] = 8 672}, using the

conventions specified in this document. See ISO 11783-1 for the latest PGN assignments.

Table 2 — Parameter group number (PGN) examples
PGN constituent components PGN
PGN PGN (LSB)
PGN (MSB)
ISO-
Byte 2 Byte 3
Numbers of Cumulative
Byte 1
sent second sent first
assignable numbers of
sent third
manufacturer-
in CAN data in CAN data
Dec Hex
10 16
PGs PGs
in CAN data frame
assigned
frame frame
EDP DP PF PS
Bit
8–3
Bit 2 Bit 1 Bit 8–1 Bit 8–1
0 0 0 0 0 0 000000 ISO
239 239
0 0 0 238 0 60 928 00EE00
0 0 0 239 0 61 184 00EF00 1 240 MF
0 0 0 240 0 61 440 00F000 ISO
3 840
0 0 0 254 255 65 279 00FEFF 4 080
0 0 0 255 0 65 280 00FF00
256 MF
0 0 0 255 255 65 535 00FFFF 4 336
0 0 1 0 0 65 536 010000
0 0 1 238 0 126 464 01EE00 239 ISO
0 0 1 239 0 126 720 01EF00 240 4576 MF
0 0 1 240 0 126 976 01F000
4 096 ISO
0 0 1 255 255 131 071 01FFFF 8 672
5.1.4 ISO 11783 support of ISO 11898-1 CBFF messages

Controllers on the ISO 11783 network may support the CBFF (11 bit identifier) message format. Though

these are not compatible with the ISO 11783 message structure, to accommodate the co-existence of

the two formats, a minimum level of definition is given. This minimum definition allows controllers that

use this format to not interfere with other controllers. CBFF messages are defined as being proprietary.

In reference to Table 1, the 11 bit identifier field is parsed as follows: the three most significant bits

are used as priority bits; the eight least significant bits identify the SA of the PDU. Priority bits are

described in 5.2.2. The SA is described in 5.2.7.

Incorrect bus arbitration can occur when two messages, one base frame and one extended frame,

access the bus at the same time. The source address (SA) is a higher relative priority in the base frame

messages than in the exten
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 11783-3
Quatrième édition
2018-11
Tracteurs et matériels agricoles et
forestiers — Réseaux de commande
et de communication de données en
série —
Partie 3:
Couche liaison de données
Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control
and communications data network —
Part 3: Data link layer
Numéro de référence
ISO 11783-3:2018(F)
ISO 2018
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 11783-3:2018(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2018

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette

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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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Publié en Suisse
ii © ISO 2018 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 11783-3:2018(F)
Sommaire Page

Avant-propos ................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

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

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

4 Description générale ........................................................................................................................................................................................ 2

5 Exigences techniques ....................................................................................................................................................................................... 2

5.1 Format de la trame de message ................................................................................................................................................ 2

5.1.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 2

5.1.2 Format de trame de message conformément à l’ISO 11783 (format CEFF

de l’SO 11898-1)............................................................................................................................................................... 2

5.1.3 Numéro de groupe de paramètres (PGN, parameter group numbers) ............................. 6

5.1.4 Prise en charge par l’ISO 11783 de messages au format CBFF de l’ISO 11898-1 .... 7

5.2 Unité de données de protocole (PDU) ................................................................................................................................ 8

5.2.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 8

5.2.2 Priorité (P) ............................................................................................................................................................................ 8

5.2.3 Page de données étendue (EDP, extended data page) ..................................................................... 8

5.2.4 Page de données (DP, data page) ....................................................................................................................... 9

5.2.5 Format PDU (PF, PDU format) .............................................................................................................................. 9

5.2.6 Spécifique à la PDU (PS, PDU specific) .......................................................................................................... 9

5.2.7 Adresse source (SA, source address) ..........................................................................................................10

5.2.8 Champ de données ......................................................................................................................................................10

5.3 Formats des unités de données de protocole (PDU) ...........................................................................................11

5.3.1 Généralités .........................................................................................................................................................................11

5.3.2 Format PDU1 ....................................................................................................................................................................12

5.3.3 Format PDU2 ....................................................................................................................................................................13

5.4 Types de messages ...........................................................................................................................................................................14

5.4.1 Généralités .........................................................................................................................................................................14

5.4.2 Commande .........................................................................................................................................................................14

5.4.3 Demande ..............................................................................................................................................................................14

5.4.4 Diffusion/réponse........................................................................................................................................................17

5.4.5 Accusé de réception ...................................................................................................................................................17

5.4.6 Fonction de groupe .....................................................................................................................................................22

5.4.7 Demande2 ...........................................................................................................................................................................25

5.4.8 Transfert ...................................................................... .........................................................................................................26

5.5 Priorité des messages ....................................................................................................................................................................28

5.6 Accès au bus ...........................................................................................................................................................................................28

5.7 Arbitrage des conflits d’accès ..................................................................................................................................................28

5.8 Détection d’erreurs ..........................................................................................................................................................................28

5.9 Processus d’affectation des SA et des PGN...................................................................................................................29

5.9.1 Généralités .........................................................................................................................................................................29

5.9.2 Critères d’affectation d’adresse........................................................................................................................29

5.9.3 Critères d’affectation d’un groupe de paramètres ...........................................................................30

5.9.4 Définition du champ de données ....................................................................................................................31

5.10 Fonctions de protocole de transport .................................................................................................................................31

5.10.1 Généralités .........................................................................................................................................................................31

5.10.2 Mise en paquets et réassemblage ...................................................................................................................32

5.10.3 Protocole de transport — Gestion des connexions .........................................................................33

5.10.4 Protocole de transport — Messages de gestion des connexions (TP.CM) ...................36

5.10.5 Protocole de transport — Messages de transfert de données (TP.DT) ..........................40

5.10.6 Protocole de transport étendu — Contraintes relatives à la connexion .......................41

5.11 Fonctions de protocole de transport étendu ..............................................................................................................42

© ISO 2018 – Tous droits réservés iii
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ISO 11783-3:2018(F)

5.11.1 Vue d’ensemble ..............................................................................................................................................................42

5.11.2 Généralités .........................................................................................................................................................................42

5.11.3 Paquets de message ...................................................................................................................................................42

5.11.4 Protocole de transport étendu — Gestion des connexions ......................................................42

5.11.5 Protocole de transport étendu — Messages de gestion des connexions

(ETP.CM) ........................................................................................................................................... ....................................44

5.11.6 Protocole de transport étendu — Messages de transfert de données (ETP.DT)....48

5.11.7 Protocole de transport étendu — Contraintes relatives à la connexion .......................48

5.12 Exigences de traitement des PDU ........................................................................................................................................49

5.13 Notes relatives à l’application .................................................................................................................................................49

5.13.1 Débits élevés .....................................................................................................................................................................49

5.13.2 Programmation des demandes ........................................................................................................................49

5.13.3 Temps de réponse des contrôleurs et défauts de temps morts ............................................49

5.13.4 Réponses requises .......................................................................................................................................................50

5.13.5 Transmission de PGN à des destinations spécifiques ou globales .....................................50

5.13.6 Recommandation relative au nombre de paquets CTS ................................................................50

Annexe A (informative) Traitement des PDU conformément à l’ISO 11783 — Sous-

programme type de réception .............................................................................................................................................................51

Annexe B (informative) Séquences de transfert du protocole de transport —Exemples de

transfert de données en mode connexion ...............................................................................................................................53

Annexe C (informative) Exemples de modes de communication .........................................................................................62

Annexe D (informative) Utilisation de la bande passante du réseau ...............................................................................64

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................65

iv © ISO 2018 – Tous droits réservés
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ISO 11783-3:2018(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 www .iso .org/avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique l'ISO/TC 23, Tracteurs et matériels agricoles

et forestiers, sous-comité SC 29, Électronique en agriculture.

Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 11783-3:2014), qui a fait l'objet

d'une révision technique. Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les

suivantes:

— mise à jour du texte en relation avec l’ISO 11898-1 (exclusion de l’utilisation du Taux de données

CAN Flexible);
— permet l’envoi de BAM.TP en 10 ms;

— ACCUSE DE RECEPTION PGN type d’identificateur étendu lorsque Demande2 l’utilise.

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.
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ISO 11783-3:2018(F)
Introduction

L’ISO 11783 spécifie un système de communication destiné aux matériels agricoles fondé sur le protocole

CAN de l’ISO 11898-1. Les documents SAE J 1939 sur lesquels certaines parties de l’ISO 11783 sont

fondées, 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, par des matériels agricoles et forestiers, d’unités électroniques

conformes aux spécifications SAE J 1939 relatives aux camions et aux bus, avec des modifications

mineures. Les informations d’ordre général concernant l’ISO 11783 peuvent être trouvées 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.
1) Society of Automotive Engineers, Warrendale, PA, USA.
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NORME INTERNATIONALE ISO 11783-3:2018(F)
Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de
commande et de communication de données en série —
Partie 3:
Couche liaison de données
1 Domaine d’application

Le présent document spécifie l'application, les protocoles de couche réseau et le mappage avec le

protocole de couche de liaison de données CAN (controller area network) comme spécifié dans

l’ISO 11898‑1. La couche d'application spécifie les unités de données de protocole (PDU), qui peuvent

être mappées aux trames de données CAN classiques à l'aide du format CEFF (Classical Extended Frame

Format). Pour les PDU dépassant la longueur des trames de données formatées CEFF, ce document

spécifie les protocoles de la couche transport et le mappage aux trames de données formatées CEFF.

2 Références normatives

Les documents suivants cités dans le texte 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 11783-5, Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de commande et de communication

de données en série — Partie 5: Gestion du réseau

ISO 11783-7, Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de commande et de communication

de données en série — Partie 7: Couche d'application de base

ISO 11898-1, Véhicules routiers — Gestionnaire de réseau de communication (CAN) — Partie 1: Couche

liaison de données et signalisation physique

ISO 15765-2, Véhicules routiers — Communication de diagnostic sur gest ionnaire de réseau de

communication (DoCAN) — Partie 2: Protocole de transport et services de la couche réseau

3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 11783‑1 et

l’ISO 11898-1 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/
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ISO 11783-3:2018(F)
4 Description générale

La couche liaison de données assure le transfert fiable de données par la liaison physique. Cela consiste à

émettre la trame de données CAN classique avec la synchronisation, le contrôle de séquence, le contrôle

d’erreur et le contrôle de flux nécessaires. Le contrôle de flux est accompli par un format cohérent de la

trame de message.
5 Exigences techniques
5.1 Format de la trame de message
5.1.1 Généralités

Le format de la trame du message doit être conforme aux exigences CAN. La spécification CAN à

laquelle il est fait référence dans le présent document est donnée dans l’ISO 11898-1. Lorsqu’il existe

des différences entre la spécification CAN et le présent document, le présent document doit constituer

le document directeur.

Le document CAN spécifie, dans une discussion relative à l’acheminement de l’information, que

les adresses des fonctions de contrôle ne sont pas utilisées. Bien que cela soit vrai pour certaines

applications du CAN, cela n’est pas vrai pour l’ISO 11783. La définition du réseau selon l’ISO 11783 exige

qu’un adressage des fonctions de contrôle soit utilisé pour éviter que plusieurs fonctions de contrôle

utilisent le même champ d’identificateur CAN. Plusieurs autres exigences spécifiées dans l’ISO 11783 ne

le sont pas par le CAN.

L’ISO 11898‑1 spécifie deux formats de trame classique: le Format de trame classique de base (CBFF)

et CEFF. La compatibilité à l’ISO 11898-1 implique que des messages des deux formats puissent être

potentiellement présents sur un seul réseau, en utilisant certains codages binaires permettant de

reconnaître les différents formats. À cet égard, l’ISO 11783 offre également des possibilités d’adaptation

aux deux formats de trame de message mais l’ISO 11783 ne définit une stratégie complète que pour les

communications normalisées utilisant le format CEFF. Tous les messages au format CBFF sont destinés

à une utilisation exclusive selon les règles définies dans le présent document. Aucun format de trame

FD ne doit être utilisé sur le réseau de l’ISO 11783.

En conséquence, les contrôleurs conformes à l’ISO 11783 doivent utiliser le format CEFF. Les messages

au format CBFF peuvent demeurer sur le réseau, mais uniquement conformément à le présent document.

La trame de données CAN classique est répartie en différents champs binaires, comme illustré à

la Figure 1. Le nombre et la répartition des bits dans les champs d’arbitrage et de contrôle diffèrent

entre les messages au format CBFF et ceux au format CEFF. Les messages au format CBFF, illustrés à

la Figure 1 a), contiennent 11 bits identificateurs dans le champ d’arbitrage, alors que les messages au

format CEFF, illustrés à la Figure 1 b), contiennent 29 bits identificateurs dans le champ d’arbitrage.

L’ISO 11783 a complété la définition des bits identificateurs dans le champ d’arbitrage des formats de

trame de message CAN. Ces définitions sont données dans le Tableau 1.

5.1.2 Format de trame de message conformément à l’ISO 11783 (format CEFF de l’SO 11898-1)

Le message au format CEFF, illustré à la Figure 1, contient une seule unité de données de protocole

(PDU, protocol data unit). Les PDU sont composées de sept champs prédéfinis remplis à l’aide des

informations fournies par la couche application:
— Priorité;
— page de données étendue (EDP, extended data page);
— page de données (DP, data page);
— format PDU (PF, PDU format);
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ISO 11783-3:2018(F)

— spécifique PDU (PS, PDU specific), qui peut être une adresse de destination (DA, destination address),

une extension de groupe (GE, group extension) ou une exclusivité;
— adresse source (SA, source address);
— données.

Voir en 5.2 pour une description détaillée de chaque champ, et en 5.3 pour les formats PDU.

a) Format de trame classique de base (CBFF)
b) Format de trame classique étendue (CEFF)
Figure 1 — Trames de données CAN classiques

Ces champs sont ensuite regroupés dans une trame de données CAN classique et transmis sur le

support physique à d’autres contrôleurs du réseau. Les couches du modèle OSI que l’ISO 11783 prend en

charge sont illustrées à la Figure 2. Il est possible que certaines définitions de groupes de paramètres

nécessitent plusieurs trames de données CAN classiques pour transmettre leurs informations.

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ISO 11783-3:2018(F)
Figure 2 — Application du modèle OSI conformément à l’ISO 11783

Le Tableau 1 indique les champs d’arbitrage et de contrôle de l’identificateur à 29 bits pour CAN, de

l’identificateur à 29 bits pour l’ISO 11783, de l’identificateur à 11 bits pour CAN et l’utilisation de

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ISO 11783-3:2018(F)

l’identificateur à 11 bits pour un réseau ISO 11783. Une définition complète de chacune des affectations

de champs de bits conformément à l’ISO 11783 est donnée en 5.3. Dans l’ISO 11783, le champ de trame

de données CAN se compose des octets 1 à 8. Le bit 8, ou bit le plus significatif (MSB, most significant

bit) de l’octet 1, est le premier bit transmis le plus proche du code de longueur de données (DLC, data

length code). Le bit 1, ou bit le moins significatif (LSB, least significant bit) de l’octet 8, est le dernier des

bits de données transmis et est le plus proche du champ de contrôle de redondance cyclique (CRC, cyclic

redundancy check). Voir la Figure 3.

Lorsque l’EDP et la DP sont égales à 1, la trame CAN est identifiée comme une trame au format

ISO 15765‑2. L’ISO 15765‑2 spécifie la communication de diagnostic sur gestionnaire de réseau de

communication (DoCAN). Par conséquent, le traitement de ce format de trame particulier ne correspond

pas aux définitions spécifiées dans l’ISO 11783 et il doit être conforme à l’ISO 15765‑2 (voir 5.2.4).

Tableau 1 — Correspondance entre l’ISO 11783 et les champs d’arbitrage et de contrôle CAN

Identificateurs à 29 bits Identificateurs à 11 bits
Bit n°
CAN ISO 11783 CAN ISO 11783
a a
1 SOF SOF SOF SOF
2 ID28 P3 ID28 P3
3 ID27 P2 ID27 P2
4 ID26 P1 ID26 P1
5 ID25 EDP ID25 ID8
6 ID24 DP ID24 ID7
7 ID23 PF8 ID23 ID6
8 ID22 PF7 ID22 ID5
9 ID21 PF6 ID21 ID4
10 ID20 PF5 ID20 ID3
11 ID19 PF4 ID19 ID2
12 ID18 PF3 ID18 ID1
a a
13 SRR (r) SRR RTR (x) RTR (d)
a a
14 IDE (r) IDE IDE (d) IDE
15 ID17 PF2 FDF (d) FDF
16 ID16 PF1 DLC4 DLC4
17 ID15 PS8 DLC3 DLC3
18 ID14 PS7 DLC2 DLC2
19 ID13 PS6 DLC1 DLC1
20 ID12 PS5
21 ID11 PS4
22 ID10 PS3
23 ID9 PS2
24 ID8 PS1
25 ID7 SA8
26 ID6 SA7
27 ID5 SA6
28 ID4 SA5
29 ID3 SA4
30 ID2 SA3
31 ID1 SA2
32 ID0 SA1
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ISO 11783-3:2018(F)
Tableau 1 (suite)
Identificateurs à 29 bits Identificateurs à 11 bits
Bit n°
CAN ISO 11783 CAN ISO 11783
33 RTR (x) RTR (d)
34 FDF (x) FDF (d)
35 r0 (d) r0
36 DLC4 DLC4
37 DLC3 DLC3
38 DLC2 DLC2
39 DLC1 DLC1
Page de données étendue, conformément à
SOF Bit de début de la trame EDP
l’ISO 11783
Bit d’adresse source n° #, conformément à
ID## Identificateur du bit n° # SA#
l’ISO 11783

SRR Demande à distance de remplacement DP Page de données, conformément à l’ISO 11783

Bit de format PDU n° #, conformément à
RTR Bit de demande de télétransmission PF#
l’ISO 11783
Bit spécifique PDU n° #, conformément à
IDE Bit d’extension d’identificateur PS#
l’ISO 11783
FDF Indicateur de format FD (d) Bit dominant
r# Bit réservé CAN n° # (r) Bit récessif
Bit de code de longueur de données, n° # (x) État binaire dépendant du message
DLD#
P# Bit de priorité n° #, conformément à l’ISO 11783
Bit défini dans CAN, inchangé dans l’ISO 11783.
Format requis pour identificateurs d’exclusivité à 11 bits.
Figure 3 — Champ de données CAN classique
5.1.3 Numéro de groupe de paramètres (PGN, parameter group numbers)

Chaque fois qu’il est nécessaire d’identifier un groupe de paramètres dans le champ de données

d’une trame classique de données CAN, il est exprimé en 24 bits. La valeur de 24 bits est transmise

avec l’octet le moins significatif en premier (voir le Tableau 2, qui indique également que l’octet le plus

significatif [MSB, most significant byte] est transmis en troisième, l’octet médian en second et l’octet le

moins significatif [LSB, least significant byte] en premier). Le PGN à 24 bits est déterminé à l’aide des

composants suivants: 6 bits mis à zéro, bit de page de données étendue, bit de page de données, champ

de format PDU (8 bits) et champ spécifique PDU (8 bits).
6 © ISO 2018 – Tous droits réservés
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ISO 11783-3:2018(F)

Le mode opératoire de conversion des champs de bits en PGN est le suivant. Les six bits les plus

significatifs du PGN sont mis à zéro. Puis le bit de page de données étendue, le bit de page de données et

le champ de format PDU sont copiés dans les 10 bits suivants. Si la valeur du format PDU est inférieure

à 24
...

Questions, Comments and Discussion

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