ISO 11783-3:2014
(Main)Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data network — Part 3: Data link layer
Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data network — Part 3: Data link layer
ISO 11783 as a whole specifies a serial data network for control and communications on forestry or agricultural tractors and mounted, semi-mounted, towed or self-propelled implements. Its purpose is to standardize the method and format of transfer of data between sensors, actuators, control elements, and information-storage and -display units, whether mounted on, or part of, the tractor or implement. It is intended to provide open system interconnect (OSI) for electronic systems used by agricultural and forestry equipment. ISO 11783-3:2014 describes the data link layer and the use of CAN extended data frames by the network.
Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de commande et de communication de données en série — Partie 3: Couche liaison de données
L'ISO 11783 dans son ensemble spécifie un réseau de données en série pour la commande et les communications sur les tracteurs forestiers ou agricoles et les équipements portés, semi-portés, traînés ou automoteurs. Elle vise à normaliser la méthode et le format du transfert de données entre capteurs, actionneurs, dispositifs de commande, unités de stockage et d'affichage de données, que ces éléments soient montés sur le tracteur ou l'instrument ou qu'ils fassent partie du tracteur ou de l'instrument. Elle fournit un système ouvert interconnecté (OSI, open system interconnect) pour les systèmes électroniques utilisés par les matériels agricoles et forestiers. L'ISO 11783-3:2014 décrit la couche liaison de données et l'utilisation, par le réseau, des trames CAN (controlled area network) de données étendues.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11783-3
Third edition
2014-05-15
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 11783-3:2014(E)
©
ISO 2014
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ISO 11783-3:2014(E)
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ISO 11783-3:2014(E)
Contents Page
Foreword .iv
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
5.2 Protocol data unit (PDU) . 8
5.3 Protocol data unit (PDU) formats .10
5.4 Message types .13
5.5 Message priority .24
5.6 Bus access .24
5.7 Contention-based arbitration.24
5.8 Error detection .24
5.9 Assignment process for SA and PGN .25
5.10 Transport protocol functions .27
5.11 Extended transport protocol functions .38
5.12 PDU processing requirements .45
5.13 Application notes .46
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 .58
Annex D (informative) Network Bandwidth Utilization .60
Bibliography .61
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ISO 11783-3:2014(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. 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. 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 meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical
Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is 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 11783-3:2007) which has been technically
revised.
ISO 11783 consists of the following parts, under the general title Tractors and machinery for agriculture
and forestry — Serial control and communications data network:
— Part 1: General standard for mobile data communication
— Part 2: Physical layer
— Part 3: Data link layer
— Part 4: Network layer
— Part 5: Network management
— Part 6: Virtual terminal
— Part 7: Implement messages application layer
— Part 8: Power train messages
— Part 9: Tractor ECU
— Part 10: Task controller and management information system data interchange
— Part 11: Mobile data element dictionary
— Part 12: Diagnostics services
— Part 13: File server
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— Part 14: Sequence control
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ISO 11783-3:2014(E)
Introduction
[1]
ISO 11783 specifies a communications system for agricultural equipment based on the CAN 2.0 B
1)
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 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. General information on ISO 11783 is to 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.
The International Organization for Standardization (ISO) draws attention to the fact that it is claimed
that compliance with this part of ISO 11783 may involve the use of a patent concerning the controller
area network (CAN) protocol referred to throughout the document.
ISO takes no position concerning the evidence, validity and scope of this patent.
The holder of this patent has assured ISO that he is willing to negotiate licences under reasonable and
non-discriminatory terms and conditions with applicants throughout the world. In this respect, the
statement of the holder of this patent right is registered with ISO. Information may be obtained from:
Robert Bosch GmbH
Wernerstrasse 51
Postfach 30 02 20
D-70442 Stuttgart-Feuerbach
Germany
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO 11783 may be the subject
of patent rights other than those identified above. ISO shall not be held responsible for identifying any
or all such patent rights.
1) Society of Automotive Engineers, Warrendale, PA, USA.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 11783-3:2014(E)
Tractors and machinery for agriculture and forestry —
Serial control and communications data network —
Part 3:
Data link layer
1 Scope
ISO 11783 as a whole specifies a serial data network for control and communications on forestry or
agricultural tractors and mounted, semi-mounted, towed or self-propelled implements. Its purpose is
to standardize the method and format of transfer of data between sensors, actuators, control elements,
and information-storage and -display units, whether mounted on, or part of, the tractor or implement.
It is intended to provide open system interconnect (OSI) for electronic systems used by agricultural and
forestry equipment.
This part of ISO 11783 describes the data link layer and the use of CAN extended data frames by the
network.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. 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
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 11783-1 apply.
4 General description
The data link layer enables the reliable transfer of data across the physical link. This consists of sending
the CAN data frame with the necessary synchronization, sequence control, error control and flow
control. The flow control is accomplished through a consistent message frame format.
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ISO 11783-3:2014(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 part of ISO 11783 is specified in ISO 11898-1. When there are differences between the
CAN specification and this part of ISO 11783, then this part of ISO 11783 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 message frame formats: base frame and extended frame.
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 extended frame format. All base frame format
messages are for proprietary use following the rules defined in this part of ISO 11783.
ISO 11783 controllers shall therefore use the extended frame format. Base frame format messages may
reside on the network, but only in accordance with this part of ISO 11783.
NOTE Base frame controllers do not respond to network management messages and are not able to support
the strategy for standardized communications.
The 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 CAN base and CAN extended frame
messages. CAN base frame messages, as shown in Figure 1 a), contain 11 identifier bits in the arbitration
field, whereas the arbitration field of CAN extended frame 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 extended frame format)
The CAN extended frame 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.)
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ISO 11783-3:2014(E)
CAN data frame
Maximum frame length with bit stuffing = 127 bits
Arbitration field Control field
Data field
12 bits 6 bits
S R I ACK
Identifier r DLC Data field CRC EOF
O T D field
11 bits 0 4 bits 0 to 64 bits 15 bits 7 bits
F D E 2 bits
No bit
Bit stuffing Stuffing
a) CAN base frame format
CAN data frame
Maximum frame length with bit stuffing = 150 bits
Arbitration field Control field
Data field
32 bits 6 bits
S S I R ACK
Identifier Identifier r r DLC Data field CRC EOF
O R D T field
11 bits 18 bits 1 0 4 bits 0 to 64 bits 15 bits 7 bits
F R E D 2 bits
No bit
Bit stuffing Stuffing
b) CAN extended frame format
Figure 1 — CAN data frames
The fields are then packaged into one 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 CAN data frame in order to send their
information.
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ISO 11783-3:2014(E)
Originating Receiving
controller controller
Priority, EDP, DP, Priority, EDP, DP,
Application Application
PF, PS, SA, Data PF, PS, SA, Data
Network Network
Data link Data link
Logical link control 1 or more PDU 1 or more PDU Logical link control
(LLC) (LLC)
Medium access control 1 or more 1 or more Medium access control
(MAC) CAN messages CAN messages (MAC)
Physical Physical
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’smost significant bit, Bit 8,
is the first bit sent closest to the data length code (DLC). Byte 8’sleast 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.
NOTE Base frame controllers can use source addressing in their arbitration and control fields, but these
addresses are not used by ISO 11783 controllers.
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 15765-3 formatted frame. ISO 15765-3 specifies diagnostics on CAN for road
vehicles. 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 15765-3 (see 5.2.4).
Table 1 — Mapping of ISO 11783 into CAN arbitration and control fields
29 bit identifier 11 bit identifier
Bit number
b
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
a
5 ID25 EDP ID25 ID8
a
6 ID24 DP ID24 ID7
a
7 ID23 PF8 ID23 ID6
a
CAN-defined bit, unchanged in ISO 11783.
b
Required format of proprietary 11 bit identifiers.
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ISO 11783-3:2014(E)
Table 1 (continued)
29 bit identifier 11 bit identifier
Bit number
b
CAN ISO 11783 CAN ISO 11783
a
8 ID22 PF7 ID22 ID5
a
9 ID21 PF6 ID21 ID4
a
10 ID20 PF5 ID20 ID3
a
11 ID19 PF4 ID19 ID2
a
12 ID18 PF3 ID18 ID1
a a
13 SRR (r) SRR RTR (x) RTR (d)
a a
14 IDE (r) IDE IDE (d) IDE
a
15 ID17 PF2 R0 R0
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
a
33 RTR (x) RTR (d)
a
34 r1 r1
a
35 r0 r0
36 DLC4 DLC4
37 DLC3 DLC3
38 DLC2 DLC2
39 DLC1 DLC1
a
CAN-defined bit, unchanged in ISO 11783.
b
Required format of proprietary 11 bit identifiers.
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ISO 11783-3:2014(E)
SOF Start of Frame bit
ID## Identifier bit number (#)
SRR Substitute Remote Request
RTR Remote Transmission Request bit
IDE Identifier Extension bit
r# CAN reserved bit number (#)
DLC# Data Length Code bit number (#)
P# Priority bit number (#) according to ISO 11783
EDP Extended Data Page according to ISO 11783
SA# Source Address bit number (#) according to ISO 11783
DP Data Page according to ISO 11783
PF# PDU Format bit number (#) according to ISO 11783
PS# PDU Specific bit number (#) according to ISO 11783
(d) dominant bit
(r) recessive bit
(x) bit state dependent on message
Identifier Data field
Bit 1 Bit 8
DLC
Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7 Byte 8 CRC
4 bits
Bit 8 Bit 1
Transmission sequence Time
Figure 3 — 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 CAN data frame, this is
expressed in 24 bits. The 24 bit value is sent 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 bits set to zero, Extended Data
Page bit, Data Page bit, PDU Format field (8 bits), and PDU Specific field (8 bits).
The procedure for the bit fields to be converted to PGN is as follows. The six most significant bits 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 bits. If the PF value is less than 240 (F0 ), then the least significant byte (LSB) of the PGN is
16
set to zero. Otherwise, it is set 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.
17
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 part of 11783). See ISO 11783-1 for the latest PGN assignments.
6 © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO 11783-3:2014(E)
Table 2 — Parameter group number (PGN) examples
PGN constituent components PGN
PGN (MSB) PGN PGN (LSB)
Byte 1 Byte 2 Byte 3 ISO-
Numbers of Cumulative
sent third sent second sent first or
assignable numbers of
in CAN data in CAN data in CAN data manufacturer-
Dec Hex
PGs PGs
frame frame frame assigned
EDP DP PF PS
Bits
8–3
Bit 2 Bit 1 Bits 8–1 Bits 8–1
0 0 0 0 0 0 000000 ISO
16
239 239
0 0 0 238 0 60 928 00EE00
16
0 0 0 239 0 61 184 00EF00 1 240 MF
16
0 0 0 240 0 61 440 00F000 ISO
16
3 840
0 0 0 254 255 65 279 00FEFF 4 080
16
0 0 0 255 0 65 280 00FF00
16
256 MF
0 0 0 255 255 65 535 00FFFF 4 336
16
0 0 1 0 0 65 536 010000
16
0 0 1 238 0 126 464 01EE00 239 ISO
16
0 0 1 239 0 126 720 01EF00 240 4 576 MF
16
0 0 1 240 0 126 976 01F000
16
4 096 ISO
0 0 1 255 255 131 071 01FFFF 8 672
16
5.1.4 ISO 11783 support of ISO 11898-1 base frame format messages
Controllers on the ISO 11783 network may support the CAN base frame (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. CAN base frame format 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 extended frame messages. The message with an 11 bit identifier (base frame) can have an
SA indicating a higher priority than that of the Extended Data Page bit, Data Page bit and PDU Format
of the 29 bit identifier (extended frame) message. The three priority bits should be used to achieve the
correct bus arbitration.
IMPORTANT — ISO 11783 defines a full strategy for standardized communications using the
extended frame format. Hardware conforming to ISO 11898-1 shall not be used on the network,
since these versions of hardware do not allow the extended frame messages to be communicated.
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ISO 11783-3:2014(E)
5.2 Protocol data unit (PDU)
5.2.1 General
The applications and/or network layer provide a string of information that is assimilated into a protocol
data unit. The protocol data unit provides a framework for organizing the information that is essential
to each CAN data frame sent. The protocol data unit (PDU) of the ISO 11783 network shall consist of the
seven fields listed in 5.1.2 and specified below. These fields shall then be packaged into one or more CAN
data frames and sent over the physical media to other network controllers. There is only one PDU per
CAN data frame.
NOTE Some PGN definitions require more than one CAN data frame for sending the corresponding data.
Certain of the CAN data frame fields are left out of the PDU definition because they are controlled entirely
by the CAN specification and are invisible to all of the OSI layers above the data link layer. These include
the SOF, SRR, IDE, RTR, CRC, ACK and EOF fields, and parts of the control field. They are defined by the
CAN protocol definition and remain unmodified by ISO 11783.
The PDU fields (see Figure 4) are specified in 5.2.2 to 5.2.8.
Priority, EDP, DP, PF, PS, SA, Data
No. of bits .3…, .1…, .1…, .8…, .8…, .8…, .64.
Figure 4 — PDU fields
5.2.2 Priority (P)
Priority bits are used to optimize message latency for transmission onto the bus only. They should
be globally masked off by the receiving controller (ignored). The priority of any message can be set
from highest, 0 (000 ), to lowest, 7 (111 ). The default for all control oriented messages is 3 (011 ). The
2 2 2
default for all other informational, proprietary, request and NACK messages is 6 (110 ). This permits the
2
priority to be raised or lowered in the future as new PGN values are assigned and bus traffic changes.
A recommended priority is assigned to each PGN when it is added to the application layer standards.
However, the priority field should be reprogrammable to allow for network tuning by the manufacturers
if the need arises.
5.2.3 Extended data page (EDP)
This bit is used in conjunction with the data page bit to determine the structure of the CAN identifier of
the CAN data frame. All ISO 11783 messages shall set the extended data page bit to ZERO on transmit.
(See Table 3 for the defined uses of the EDP and DP fields.) It is possible that future definitions will
expand the PDU Format field, defining new PDU formats, expanding the priority field, or increasing the
address space.
5.2.4 Data page (DP)
The DP bit is used in conjunction with the EDP bit to determine the structure of the CAN identifier of
the CAN data frame. With the EDP set to 0, the DP bit selects between page 0 and page 1 of the PGN
descriptions. See Table 3.
8 © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO 11783-3:2014(E)
Table 3 — Definition of extended data page (EDP) and data page (DP) use
EDP DP
Bit 25 Bit 24
Description
CAN ID Bit 25 CAN ID Bit 24
0 0 ISO 11783 page 0 PGN
0 1 ISO 11783 page 1 PGN
1 0 ISO 11783 reserved
1 1 ISO 15765-3 defined PGN
NOTE The EDP and DP of the CAN 29 bit identifier being set to “11” identifies it as an ISO 15765-3 message.
This means that the rest of the CAN identifier is not set up as specified by ISO 11783; CAN frames following this
format are not described in ISO 11783.
5.2.5 PDU Format (PF)
PF is an 8 bit field that determines the PDU format and is one of the fields used to determine the PGN
assigned to the CAN data field. PGN are used to identify or label commands, data, some requests,
acknowledgements and negative acknowledgements, as well as for identifying or labelling information
that requires one or more CAN data frames to communicate the information. If there is more information
than can fit in eight data bytes, a multi-packet message is required to be sent. If there are eight or less
data bytes, then a single CAN data frame is used. A PGN can represent one or more parameters, where
a parameter is a piece of data such as engine rotations per minute. Even though a PGN label can be used
for one parameter, it is recommended that multiple parameters be grouped so that all 8 B of the data
field are used.
NOTE B is the symbol for the unit byte, according to IEC 60027–2.
The definition of two proprietary PGN allows both PDU1 and PDU2 formats to be used. The interpretation
of the proprietary information varies between manufacturers.
EXAMPLE Even though two different engines can use a common set of standard PGNs, it is probable that one
manufacturer’s proprietary communications will be different from another’s.
5.2.6 PDU Sp
...
DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 11783-3
ISO/TC 23/SC 19 Secretariat: DIN
Voting begins on Voting terminates on
2012-07-23 2012-12-23
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
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
[Revision of second edition (ISO 11783-3:2007)]
ICS 35.240.99; 65.060.01
To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee
secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at
publication stage.
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au
Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.
THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY NOT BE
REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME
STANDARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN NATIONAL REGULATIONS.
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION.
© International Organization for Standardization, 2012
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ISO/DIS 11783-3
Copyright notice
This ISO document is a Draft International Standard and is copyright-protected by ISO. Except as permitted
under the applicable laws of the user’s country, neither this ISO draft nor any extract from it may be
reproduced, stored in a retrieval system or transmitted in any form or by any means, electronic,
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ii © ISO 2012 – All rights reserved
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ISO/DIS 11783-3
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 . 1
5.1 Message frame format . 1
5.1.1 General . 1
5.1.2 Message frame format according to ISO 11783 (ISO 11898-1 extended frame format) . 2
5.1.3 Parameter group numbers (PGN) . 6
5.1.4 ISO 11783 support of ISO 11898-1 base frame format messages . 6
5.2 Protocol data unit (PDU) . 7
5.2.1 General . 7
5.2.2 Priority (P) . 7
5.2.3 Extended data page (EDP) . 7
5.2.4 Data page (DP) . 8
5.2.5 PDU Format (PF) . 8
5.2.6 PDU Specific (PS) . 8
5.2.7 Source Address (SA) . 9
5.2.8 Data field. 9
5.3 Protocol data unit (PDU) formats . 10
5.3.1 General . 10
5.3.2 PDU1 format . 10
5.3.3 PDU2 format . 11
5.4 Message types . 12
5.4.1 General . 12
5.4.2 Command . 13
5.4.3 Request. 13
5.4.4 Broadcast/Response . 15
5.4.5 Acknowledgement . 15
5.4.6 Group Function . 17
5.4.7 Request2. 18
5.4.8 Transfer . 19
5.5 Message priority . 20
5.6 Bus access . 21
5.7 Contention-based arbitration . 21
5.8 Error detection . 21
5.9 Assignment process for SA and PGN . 21
5.9.1 General . 21
5.9.2 Address assignment criteria . 22
5.9.3 Parameter group assignment criteria . 22
5.9.4 Data field definition . 23
5.10 Transport protocol functions . 24
5.10.1 General . 24
5.10.2 “Packetization” and reassembly . 25
5.10.3 Transport Protocol — Connection management . 26
5.10.4 Transport Protocol — Connection management messages (TP.CM) . 28
5.10.5 Transport Protocol — Data Transfer messages (TP.DT) . 31
© ISO 2012 – All rights reserved iii
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ISO/DIS 11783-3
5.10.6 Extended Transport Protocol — Connection Management. 32
5.10.7 Extended Transport Protocol — Connection Management messages (ETP.CM) . 34
5.10.8 Extended Transport Protocol — Data Transfer messages (ETP.DT) . 35
5.10.9 Connection constraints . 36
5.11 PDU processing requirements . 37
5.12 Application notes . 37
5.12.1 High data rates . 37
5.12.2 Request scheduling . 37
5.12.3 Controller response time and timeout defaults . 37
5.12.4 Required responses . 38
5.12.5 Transmission of PGN to specific or global destinations . 38
5.12.6 CTS number of packet recommendation . 38
Annex A (informative) ISO 11783 PDU processing — Typical receive routine . 39
Annex B (informative) Transport protocol transfer sequences — Examples of connection mode
data transfer . 40
Annex C (informative) Communication mode examples . 48
Bibliography . 50
iv © ISO 2012 – All rights reserved
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ISO/DIS 11783-3
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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
ISO 11783-3 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 11783-3:2007) which has been technically
revised.
ISO 11783 consists of the following parts, under the general title Tractors and machinery for agriculture and
forestry — Serial control and communications data network:
Part 1: General standard for mobile data communication
Part 2: Physical layer
Part 3: Data link layer
Part 4: Network layer
Part 5: Network management
Part 6: Virtual terminal
Part 7: Implement messages application layer
Part 8: Power train messages
Part 9: Tractor ECU
Part 10: Task controller and management information system data interchange
Part 11: Mobile data element dictionary
Part 12: Diagnostics services
Part 13: File server
Part 14: Sequence control
© ISO 2012 – All rights reserved v
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ISO/DIS 11783-3
Introduction
[1]
ISO 11783 specifies a communications system for agricultural equipment based on the CAN 2.0 B protocol.
1)
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 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. General information on ISO 11783 is to 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.
The International Organization for Standardization (ISO) draws attention to the fact that it is claimed that
compliance with this part of ISO 11783 may involve the use of a patent concerning the controller area network
(CAN) protocol referred to throughout the document.
ISO takes no position concerning the evidence, validity and scope of this patent.
The holder of this patent has assured ISO that he is willing to negotiate licences under reasonable and
non-discriminatory terms and conditions with applicants throughout the world. In this respect, the statement of
the holder of this patent right is registered with ISO. Information may be obtained from:
Robert Bosch GmbH
Wernerstrasse 51
Postfach 30 02 20
D-70442 Stuttgart-Feuerbach
Germany
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO 11783 may be the subject of
patent rights other than those identified above. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such
patent rights.
1)
Society of Automotive Engineers, Warrendale, PA, USA.
vi © ISO 2012 – All rights reserved
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 11783-3
Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial
control and communications data network — Part 3: Data link
layer
1 Scope
ISO 11783 as a whole specifies a serial data network for control and communications on forestry or
agricultural tractors and mounted, semi-mounted, towed or self-propelled implements. Its purpose is to
standardize the method and format of transfer of data between sensors, actuators, control elements, and
information-storage and -display units, whether mounted on, or part of, the tractor or implement. It is intended
to provide open system interconnect (OSI) for electronic systems used by agricultural and forestry equipment.
This part of ISO 11783 describes the data link layer and the use of CAN extended data frames by the network.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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 11783-1:2007, 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 11898-1, Road vehicles — Controller area network (CAN) — Part 1: Data link layer and physical
signalling
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 11783-1 apply.
4 General description
The data link layer enables the reliable transfer of data across the physical link. This consists of sending the
CAN data frame with the necessary synchronization, sequence control, error control and flow control. The flow
control is accomplished through a consistent message frame format.
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 part of ISO 11783 is specified in ISO 11898-1. When there are differences between the CAN
specification and this part of ISO 11783, then this part of ISO 11783 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
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1
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ISO/DIS 11783-3
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 message frame formats: base frame and extended frame.
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 extended frame format. All base frame format messages are for
proprietary use following the rules defined in this part of ISO 11783.
ISO 11783 controllers shall therefore use the extended frame format. Base frame format messages may
reside on the network, but only in accordance with this part of ISO 11783.
NOTE Base frame controllers do not respond to network management messages and are not able to support the
strategy for standardized communications.
The 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 CAN base and CAN extended frame messages.
CAN base frame messages, as shown in Figure 1 a), contain 11 identifier bits in the arbitration field, whereas
the arbitration field of CAN extended frame 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 extended frame format)
The CAN extended frame 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.)
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2
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ISO/DIS 11783-3
CAN data frame
Maximum frame length with bit stuffing = 127 bits
Arbitration field Control field
Data field
12 bits 6 bits
S R I ACK
Identifier r DLC Data field CRC EOF
O T D field
11 bits 0 4 bits 0 to 64 bits 15 bits 7 bits
F D E 2 bits
No bit
Bit stuffing Stuffing
a) CAN base frame format
CAN data frame
Maximum frame length with bit stuffing = 150 bits
Arbitration field Control field
Data field
32 bits 6 bits
S S I R ACK
Identifier Identifier r r DLC Data field CRC EOF
O R D T field
11 bits 18 bits 1 0 4 bits 0 to 64 bits 15 bits 7 bits
F R E D 2 bits
No bit
Bit stuffing Stuffing
b) CAN extended frame format
Figure 1 — CAN data frames
The fields are then packaged into one or more CAN data frames 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 CAN data frame in order to send their
information.
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3
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ISO/DIS 11783-3
Originating Receiving
controller controller
Priority, EDP, DP, Priority, EDP, DP,
Application Application
PF, PS, SA, Data PF, PS, SA, Data
Network Network
Data link Data link
Logical link control 1 or more PDU 1 or more PDU Logical link control
(LLC) (LLC)
Medium access control 1 or more 1 or more Medium access control
(MAC) CAN messages CAN messages (MAC)
Physical Physical
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.
NOTE Base frame controllers can use source addressing in their arbitration and control fields, but these addresses
are not used by ISO 11783 controllers.
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 15765-3 formatted frame. ISO 15765-3 specifies diagnostics on CAN for road vehicles.
Therefore, the processing of this specific CAN frame format does not follow the definitions specified in
ISO 11783.
Table 1 — Mapping of ISO 11783 into CAN arbitration and control fields
29 bit identifier 11 bit identifier
Bit number
b
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
a
5 ID25 EDP ID25 ID8
a
6 ID24 DP ID24 ID7
a
7 ID23 PF8 ID23 ID6
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4
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ISO/DIS 11783-3
a
8 ID22 PF7 ID22 ID5
a
9 ID21 PF6 ID21 ID4
a
10 ID20 PF5 ID20 ID3
a
11 ID19 PF4 ID19 ID2
a
12 ID18 PF3 ID18 ID1
a a
13 SRR (r) SRR RTR (x) RTR (d)
a a
14 IDE (r) IDE IDE (d) IDE
a
15 ID17 PF2 R0 R0
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
a
33 RTR (x) RTR (d)
a
34 r1 r1
a
35 r0 r0
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
ID## Identifier bit number (#) SA# Source Address bit number (#) according to ISO 11783
SRR Substitute Remote Request DP Data Page according to ISO 11783
RTR Remote Transmission Request bit PF# PDU Format bit number (#) according to ISO 11783
IDE Identifier Extension bit PS# PDU Specific bit number (#) according to ISO 11783
r# CAN reserved bit number (#) (d) dominant bit
DLC# Data Length Code bit number (#) (r) recessive bit
P# Priority bit number (#) according to ISO 11783 (x) bit state dependent on message
a
CAN-defined bit, unchanged in ISO 11783.
b
Required format of proprietary 11 bit identifiers.
Identifier Data field
Bit 1 Bit 8
DLC
Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7 Byte 8 CRC
4 bits
Bit 8 Bit 1
Figure 3 — CAN data field
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5
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ISO/DIS 11783-3
5.1.3 Parameter group numbers (PGN)
Whenever it is necessary to identify a parameter group in the data field of a CAN data frame, this is expressed
in 24 bits. The 24 bit value is sent 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 bits set to zero, Extended Data Page bit, Data Page
bit, PDU Format field (8 bits), and PDU Specific field (8 bits).
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 bits. If the
PF value is less than 240 (F0 ) then the LSB of the PGN is set to zero. Otherwise, it is set to the value of the
16
PS field. See Table 2 for an illustration of the PGN, their corresponding bits and their conversion to a decimal
number.
17
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
part of 11783. 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)
Byte 2 Byte 3
ISO-
Byte 1
Numbers of Cumulative
sent second sent first
or
sent third
assignable numbers of
in CAN data in CAN data
manufacturer-
Dec Hex
in CAN data frame
10 16 PGs PGs
frame frame
assigned
EDP DP PF PS
Bits
8–3
Bit 2 Bit 1 Bits 8–1 Bits 8–1
0 0 0 0 0 0 000000 ISO
16
239 239
0 0 0 238 0 60 928 00EE00
16
0 0 0 239 0 61 184 00EF00 1 240 MF
16
0 0 0 240 0 61 440 00F000 ISO
16
3 840
0 0 0 254 255 65 279 00FEFF 4 080
16
0 0 0 255 0 65 280 00FF00
16
256 MF
0 0 0 255 255 65 535 00FFFF 4 336
16
0 0 1 0 0 65 536 010000
16
0 0 1 238 0 126 464 01EE00 239 ISO
16
0 0 1 239 0 126 720 01EF00 240 4576 MF
16
0 0 1 240 0 126 976 01F000
16
4 096 ISO
0 0 1 255 255 131 071 01FFFF 8 672
16
5.1.4 ISO 11783 support of ISO 11898-1 base frame format messages
Controllers on the ISO 11783 network may support the CAN base frame (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
© ISO 2012 – All rights reserved
6
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ISO/DIS 11783-3
format to not interfere with other controllers. CAN base frame format 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 defined in http://www.isobus.net.
Incorrect bus arbitration can occur when two messages, one base frame and one ex
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11783-3
Troisième édition
2014-05-15
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 11783-3:2014(F)
©
ISO 2014
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ISO 11783-3:2014(F)
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ISO 11783-3:2014(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Description générale . 1
5 Exigences techniques . 2
5.1 Format de la trame de message . 2
5.2 Unité de données de protocole (PDU) . 8
5.3 Formats des unités de données de protocole (PDU) .11
5.4 Types de messages .13
5.5 Priorité des messages .25
5.6 Accès au bus .25
5.7 Arbitrage des conflits d’accès .25
5.8 Détection d’erreurs .25
5.9 Processus d’affectation des SA et des PGN.26
5.10 Fonctions de protocole de transport .28
5.11 Fonctions de protocole de transport étendu .39
5.12 Exigences de traitement des PDU .46
5.13 Notes relatives à l’application .47
Annexe A (informative) Traitement des PDU conformément à l’ISO 11783 — sous-programme
type de réception .49
Annexe B (informative) Séquences de transfert du protocole de transport —Exemples de transfert
de données en mode connexion .51
Annexe C (informative) Exemples de modes de communication .60
Annexe D (informative) Utilisation de la bande passante du réseau .62
Bibliographie .63
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ISO 11783-3:2014(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. www.iso.
org/directives
L’attention est appelée 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 sur la liste ISO des déclarations de brevets reçues
(voir www.iso.org/patents). www.iso.org/patents
Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour
information à l’intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.
Pour plus d’explications sur la signification des termes et expressions spécifiques employés par l’ISO
pour l’évaluation de la conformité, et pour plus d’informations au sujet de l’adhésion de l’ISO aux
principes de l’OMC relatifs aux obstacles techniques au commerce (OTC), voir l’URL suivante: Avant-
propos — Informations supplémentaires.
Le présent document a été élaboré par le comité technique 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 11783-3:2007) qui a fait l’objet
d’une révision technique.
L’ISO 11783 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général 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
— Partie 2: Couche physique
— Partie 3: Couche liaison de données
— Partie 4: Couche réseau
— Partie 5: Gestion du réseau
— Partie 6: Terminal virtuel
— Partie 7: Couche d’application de base
— Partie 8: Messages de gestion de la transmission (boîte de vitesse)
— Partie 9: Unité de commande électronique du tracteur
— Partie 10: Contrôleur de tâches et échange de données des systèmes d’information de gestion
— Partie 11: Dictionnaire d’éléments de données mobiles
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ISO 11783-3:2014(F)
— Partie 12: Services de diagnostic
— Partie 13: Serveur de fichiers
— Partie 14: Contrôle de séquence
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ISO 11783-3:2014(F)
Introduction
L’ISO 11783 spécifie un système de communication destiné aux matériels agricoles fondé sur le protocole
1)
[1]
CAN 2.0 B . 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 se trouvent 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.
L’Organisation internationale de normalisation (ISO) appelle l’attention sur le fait qu’il est déclaré que
la conformité avec les dispositions de la présente partie de l’ISO 11783 peut impliquer l’utilisation d’un
brevet intéressant le protocole CAN («Controller area network») auquel il est fait référence dans ce
document.
L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à la portée de ces droits de propriété.
Le détenteur de ces droits de propriété a donné l’assurance à l’ISO qu’il consent à négocier des licences
avec des demandeurs du monde entier à des termes et conditions raisonnables et non discriminatoires.
À ce propos, la déclaration du détenteur des droits de propriété est enregistrée à l’ISO. Des informations
peuvent être demandées à:
Robert Bosch GmbH
Wernerstrasse 51
Postfach 30 02 20
D-70442 Stuttgart-Feuerbach
Germany
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente partie de l’ISO 11783 peuvent
faire l’objet de droits de propriété autres que ceux qui ont été mentionnés ci-dessus. L’ISO ne saurait être
tenue pour responsable de l’identification de ces droits de propriété en tout ou partie.
1) Society of Automotive Engineers, Warrendale, PA, USA.
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NORME INTERNATIONALE ISO 11783-3:2014(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
L’ISO 11783 dans son ensemble spécifie un réseau de données en série pour la commande et les
communications sur les tracteurs forestiers ou agricoles et les équipements portés, semi-portés, traînés
ou automoteurs. Elle vise à normaliser la méthode et le format du transfert de données entre capteurs,
actionneurs, dispositifs de commande, unités de stockage et d’affichage de données, que ces éléments
soient montés sur le tracteur ou l’instrument ou qu’ils fassent partie du tracteur ou de l’instrument.
Elle fournit un système ouvert interconnecté (OSI, open system interconnect) pour les systèmes
électroniques utilisés par les matériels agricoles et forestiers.
La présente partie de l’ISO 11783 décrit la couche liaison de données et l’utilisation, par le réseau, des
trames CAN (controlled area network) de données étendues.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application 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
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 11783-1 s’appliquent.
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 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.
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ISO 11783-3:2014(F)
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 la présente partie de l’ISO 11783 est donnée dans l’ISO 11898-1. Lorsqu’il existe
des différences entre la spécification CAN et la présente partie de l’ISO 11783, la présente partie de
l’ISO 11783 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 de message, la trame standard et la trame étendue. La
compatibilité ISO 11898-1 implique que des messages des deux formats puissent être potentiellement
présents sur un seul réseau, en utilisant des 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 de trame étendue. Tous les messages à format de trame standard sont
destinés à une utilisation exclusive selon les règles définies dans la présente partie de l’ISO 11783.
En conséquence, les contrôleurs conformes à l’ISO 11783 doivent utiliser le format de trame étendue. Les
messages à format de trame standard peuvent demeurer sur le réseau, mais uniquement conformément
à la présente partie de l’ISO 11783.
NOTE Les contrôleurs de trame standard ne répondent pas aux messages de gestion du réseau et ne sont pas
en mesure de prendre en charge la stratégie pour des communications normalisées.
La trame de données CAN 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
à trame CAN standard et les messages à trame CAN étendue. Les messages à trame CAN standard,
illustrés à la Figure 1 a), contiennent 11 bits identificateurs dans le champ d’arbitrage, alors que les
messages à trame CAN étendue, 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 conforme à l’ISO 11783 (format de trame étendue
ISO 11898-1)
Le message à trame CAN étendue, 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);
— 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);
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ISO 11783-3:2014(F)
— données.
(Voir 5.2 pour une description détaillée de chaque champ, et 5.3 pour les formats PDU).
a) Format à trame CAN standard
b) Format à trame CAN étendue
Figure 1 — Trames de données CAN
Ces champs sont ensuite regroupés dans une trame de données CAN 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 pour transmettre leurs informations.
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ISO 11783-3:2014(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 de l’identificateur à
11 bits pour un réseau ISO 11783. Une définition complète de chacune des affectations de champs de
bits conformes 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 le plus significatif de l’octet 1 (bit 8) est le premier bit transmis le
plus proche du code de longueur de données (DLC, data length code). Le bit le moins significatif de
l’octet 8 (bit 1) 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 Figure 3.
NOTE Les contrôleurs de trame standard peuvent utiliser dans leurs champs d’arbitrage et de contrôle un
adressage source, mais ces adresses ne sont pas utilisées par les contrôleurs de réseau ISO 11783.
Lorsque l’EDP et la DP sont égales à 1, la trame CAN est identifiée comme une trame au format
ISO 15765-3. L’ISO 15765-3 spécifie les diagnostics sur le réseau CAN pour les véhicules routiers. 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 15765-3 (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 b
1 SOF SOF a SOF SOF a
2 ID28 P3 ID28 P3
a Bit défini dans CAN, inchangé dans l’ISO 11783.
b Format requis pour identificateurs d’exclusivité à 11 bits.
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ISO 11783-3:2014(F)
Tableau 1 (suite)
Identificateurs à 29 bits Identificateurs à 11 bits
Bit n°
CAN ISO 11783 CAN ISO 11783 b
3 ID27 P2 ID27 P2
4 ID26 P1 ID26 P1
5 ID25 EDP ID25 ID8 a
6 ID24 DP ID24 ID7 a
7 ID23 PF8 ID23 ID6 a
8 ID22 PF7 ID22 ID5 a
9 ID21 PF6 ID21 ID4 a
10 ID20 PF5 ID20 ID3 a
11 ID19 PF4 ID19 ID2 a
12 ID18 PF3 ID18 ID1 a
13 SRR (r) SRR a RTR (x) RTR a (d)
14 IDE (r) IDE a IDE (d) IDE a
15 ID17 PF2 R0 R0 a
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 a (d)
34 r1 r1 a
35 r0 r0 a
36 DLC4 DLC4
37 DLC3 DLC3
38 DLC2 DLC2
39 DLC1 DLC1
a Bit défini dans CAN, inchangé dans l’ISO 11783.
b Format requis pour identificateurs d’exclusivité à 11 bits.
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ISO 11783-3:2014(F)
SOF Bit de début de la trame
ID## Identificateur du bit n° #
SRR Demande à distance de remplacement
RTR Bit de demande de télétransmission
IDE Bit d’extension d’identificateur
r# Bit réservé CAN n° #
DLC# Bit de code de longueur de données, n° #
P# Bit de priorité n° #, conforme à l’ISO 11783
EDP Page de données étendue, conforme à l’ISO 11783
SA# Bit d’adresse source n° #, conforme à l’ISO 11783
DP Page de données, conforme à l’ISO 11783
PF# Bit de format PDU n° #, conforme à l’ISO 11783
PS# Bit spécifique PDU n° #, conforme à l’ISO 11783
(d) Bit dominant
(r) Bit récessif
(x) État binaire dépendant du message
Figure 3 — Champs de données CAN
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 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 que l’octet le plus significatif (MSB, most significant
byte) est transmis en troisième, l’octet médian en 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).
La procédure de conversion des champs de bits en PGN est la suivante. 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 240 (F0 ),
16
l’octet le moins significatif du PGN est mis à zéro. Sinon, il est mis à la valeur du champ PS. Se reporter
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ISO 11783-3:2014(F)
au Tableau 2 pour une illustration des PGN, de leurs bits correspondants et de leur conversion en un
nombre décimal.
17
NOTE Les 131 072 combinaisons (2 ) ne peuvent pas toutes être affectées comme PGN. Seules
8 672 combinaisons sont disponibles pour l’affectation (calculées de la manière suivante: 2 pages × [240 +
(16 × 256)] = 8 672, en appliquant les conventions spécifiées dans la présente partie de l’ISO 11783). Voir
l’ISO 11783-1 pour les dernières affectations de PGN.
Tableau 2 — Exemples de numéros de groupes de paramètres (PGN)
Composants du PGN PGN
PGN PGN (LSB)
PGN (MSB)
Octet 2 Octet 3 Affecté par
Octet 1
transmis en transmis en ISO
transmis au troi- Nombres de
Nombre de ou
second premier
sième PG affec-
dans la trame dans la trame PG cumulés constructeur
Dec Hex
dans la trame de tables
de données de données (MF, manufac-
données CAN
turer)
CAN CAN
EDP DP PF PS
Bits
8–3
Bit 2 Bit 1 Bits 8–1 Bits 8–1
0 0 0 0 0 0 000000 ISO
16
239 239
0 0 0 238 0 60 928 00EE00
16
0 0 0 239 0 61 184 00EF00 1 240 MF
16
0 0 0 240 0 61 440 00F000 ISO
16
3 840
0 0 0 254 255 65 279 00FEFF 4 080
16
0 0 0 255 0 65 280 00FF00
16
256 MF
0 0 0 255 255 65 535 00FFFF 4 336
16
0 0 1 0 0 65 536 010000
16
0 0 1 238 0 126 464 01EE00 239 ISO
16
0 0 1 239 0 126 720 01EF00 240 4 576 MF
16
0 0 1 240 0 126 976 01F000
16
4 096 ISO
0 0 1 255 255 131 071 01FFFF 8 672
16
5.1.4 Prise en charge par l’ISO 11783 de messages à format de trame standard ISO 11898-1
Il est reconnu que les contrôleurs du réseau ISO 11783 peuvent prendre en charge un format de messages
à trame CAN standard (identificateur à 11 bits). Bien que ce format ne soit pas compatible avec la
structure de message conforme à l’ISO 11783 un niveau minimal de définition est donné pour s’adapter
à la coexistence des deux formats. Cette définition minimale permet aux contrôleurs qui utilisent ce
format de ne pas interférer avec d’autres contrôleurs. Les messages à format de trame CAN standard
sont définis comme étant exclusifs. En se reportant au Tableau 1, le champ de l’identificateur à 11 bits est
analysé de la manière suivante: trois bits les plus significatifs sont utilisés comme des bits de priorité et
les huit bits les moins significatifs identifient l’adresse source de la PDU. Les bits de priorité sont décrits
en 5.2.2. La SA est définie en 5.2.7.
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ISO 11783-3:2014(F)
Un arbitrage incorrect des accès au bus peut se produire lorsque deux messages, un à trame standard
et l’autre à trame étendue, accèdent simultanément au bus. La SA a une priorité relative plus élevée
dans les messages à trame standard que dans les messages à trame étendue. Le message contenant
l’identificateur à 11 bits (trame standard) peut avoir une SA indiquant une priorité plus élevée que le bit
de page de données étendue, le bit de page de données ou le format PDU du message à identificateur à
29 bits (trame étendue). Il convient d’utiliser les trois bits de priorité pour obtenir un arbitrage correct
des accès au bus.
IMPORTANT — L’ISO 11783 définit une stratégie complète pour les communications normalisées
utilisant le format à trame étendue. Le matériel conforme à l’ISO 11898-1 ne doit pas être utilisé
dans le réseau, ces versions de matériel ne permettant pas la transmission de messages à trame
étendue.
5.2 Unité de données de protocole (PDU)
5.2.1 Généralités
Les applications et/ou la couche réseau fournissent une chaîne d’informations qui est assimilée dans
une PDU. La PDU fournit un cadre permettant d’organiser les informations et servant de clé à chaque
trame de données CAN émise. L’unité de données de protocole (PDU) du réseau ISO 11783 doit être
composée de sept champs répertoriés en 5.1.2 et spécifiés ci-dessous. Ces champs doivent être ensuite
regroupés dans une ou plusieurs trames de données CAN et transmis sur le support physique à d’autres
contrôleurs du réseau. Il n’y a qu’une PDU par trame de données CAN.
NOTE Certaines définitions de PGN nécessitent plusieurs trames de données CAN pour transmettre les
données correspondantes.
Certains champs de la trame de données CAN ont été exclus de la définition de la PDU, parce qu’ils sont
entièrement contrôlés par la spécification CAN et sont invisibles par toutes les couches OSI situées au-
dessus de la couche liaison de données. Ils comprennent les champs SOF (début de la trame, start of frame),
SRR (demande à distance de remplacement, substitute remote request), IDE (extension d’identificateur,
identifier extension), RTR (demande de télétransmission, remote transmission request), CRC (contrôle
de redondance cyclique, cyclic redundancy check), ACK (accusé de réception, acknowledgement) et EOF
(fin de la trame, end of frame) et des parties du champ de contrôle. Ces champs sont déterminés par la
définition du protocole CAN et n’ont pas été modifiés par l’ISO 11783.
Les champs de la PDU (voir Figure 4) sont spécifiés de 5.2.2 à 5.2.8.
Figure 4 — Champs de la PDU
5.2.2 Priorité (P)
Les bits de priorité sont utilisés pour optimiser le temps de latence du message pour une transmission
sur bus uniquement. Il convient qu’ils soient globalement masqués (ignorés) par le récepteur. La priorité
d’un message peut être fixée de la priorité la plus élevée, 0 (000 ), à la plus faible, 7 (111 ). La valeur par
2 2
défaut pour tous les messages orientés contrôle est 3 (011 ). La valeur par défaut pour tous les autres
2
messages, informatifs, d’exclusivité, de demande d’accès et de NACK (negative acknowledgement, accusé
de réception négatif), est 6 (110 ). Cela permet d’augmenter ou d’abaisser ultérieurement la priorité, au
2
fur et à mesure que de nouvelles valeurs de PGN sont affectées et que le trafic du bus varie. Une priorité
recommandée est affectée à chaque PGN lorsqu’il est ajouté aux documents de la couche application. Il
convient toutefois
...
PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 11783-3
ISO/TC 23/SC 19 Secrétariat: DIN
Début de vote Vote clos le
2012-07-23 2012-12-23
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
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
[Révision de la deuxième édition (ISO 11783-3:2007)]
ICS 35.240.99; 65.060.01
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au
Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.
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secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at
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PEUT ETRE CITE COMME NORME INTERNATIONALE AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
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COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ETRE
CONSIDERES DU POINT DE VUE DE LEUR POSSIBILITE DE DEVENIR DES NORMES POUVANT SERVIR DE REFERENCE DANS LA
REGLEMENTATION NATIONALE.
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PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.
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ISO/DIS 11783-3
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ISO/DIS 11783-3
Sommaire Page
Avant-propos . v
Introduction . vii
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Description générale . 1
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 conforme à l'ISO 11783 (format de trame étendue
ISO 11898-1) . 2
5.1.3 Numéro de groupe de paramètres (PGN, parameter group numbers) . 7
5.1.4 Prise en charge par l'ISO 11783 de messages à format de trame standard ISO 11898-1 . 8
5.2 Unité de données de protocole (PDU) . 9
5.2.1 Généralités . 9
5.2.2 Priorité (P) . 9
5.2.3 Page de données étendue (EDP, extended data page) . 9
5.2.4 Page de données (DP, data page) . 10
5.2.5 Format PDU (PF, PDU format) . 10
5.2.6 Spécifique à la PDU (PS, PDU specific) . 10
5.2.7 Adresse source (SA, source address) . 11
5.2.8 Champ de données . 11
5.3 Formats des unités de données de protocole (PDU) . 12
5.3.1 Généralités . 12
5.3.2 Format PDU1 . 13
5.3.3 Format PDU2 . 13
5.4 Types de messages . 15
5.4.1 Généralités . 15
5.4.2 Commande . 15
5.4.3 Demande . 15
5.4.4 Diffusion/réponse . 18
5.4.5 Accusé de réception . 18
5.4.6 Fonction de groupe . 20
5.4.7 Demande2 . 22
5.4.8 Transfert . 23
5.5 Priorité des messages . 25
5.6 Accès au bus . 25
5.7 Arbitrage des conflits d'accès . 25
5.8 Détection d'erreurs . 25
5.9 Processus d'affectation des SA et des PGN . 26
5.9.1 Généralités . 26
5.9.2 Critères d'affectation d'adresse . 26
5.9.3 Critères d'affectation d'un groupe de paramètres . 27
5.9.4 Définition du champ de données . 28
5.10 Fonctions de protocole de transport . 29
5.10.1 Généralités . 29
5.10.2 Mise en paquets et réassemblage . 29
5.10.3 Protocole de transport — Gestion des connexions . 30
5.10.4 Protocole de transport — Messages de gestion des connexions (TP.CM) . 33
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ISO/DIS 11783-3
5.10.5 Protocole de transport — Messages de transfert de données (TP.DT) .37
5.10.6 Protocole de transport étendu — Gestion des connexions .38
5.10.7 Protocole de transport étendu — Messages de gestion des connexions (ETP.CM) .40
5.10.8 Protocole de transport étendu — Messages de transfert de données (ETP.DT) .42
5.10.9 Contraintes relatives à la connexion .42
5.11 Exigences de traitement des PDU .43
5.12 Notes relatives à l'application .44
5.12.1 Débits élevés .44
5.12.2 Programmation des demandes .44
5.12.3 Temps de réponse des contrôleurs et défauts de temps morts .44
5.12.4 Réponses requises .45
5.12.5 Transmission de PGN à des destinations spécifiques ou globales .45
5.12.6 Recommandation relative au nombre de paquets CTS .45
Annexe A (informative) Traitement des PDU conformément à l'ISO 11783 — Sous-programme
type de réception .46
Annexe B (informative) Séquences de transfert du protocole de transport — Exemples de
transfert de données en mode connexion .47
Annexe C (informative) Exemples de modes de communication .56
Bibliographie .58
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ISO/DIS 11783-3
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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée 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.
L'ISO 11783-3 a été élaborée par le comité technique 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 11783-3:2007), ayant fait l'objet d'une
révision technique.
L'ISO 11783 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général 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
⎯ Partie 2 : Couche physique
⎯ Partie 3 : Couche liaison de données
⎯ Partie 4 : Couche réseau
⎯ Partie 5 : Gestion du réseau
⎯ Partie 6 : Terminal virtuel
⎯ Partie 7 : Couche d'application de base
⎯ Partie 8 : Messages de gestion de la transmission (boîte de vitesses)
⎯ Partie 9 : Unité de commande électronique du tracteur
⎯ Partie 10 : Contrôleur de tâches et échange de données des systèmes d'information sur la gestion
⎯ Partie 11 : Dictionnaire de données d'éléments mobiles
⎯ Partie 12 : Services de diagnostic
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⎯ Partie 13 : Serveur de fichiers
⎯ Partie 14 : Commande séquentielle
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ISO/DIS 11783-3
Introduction
L'ISO 11783 spécifie un système de communication destiné aux matériels agricoles fondé sur le protocole
)
1
CAN 2.0 B [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 se trouvent 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.
L'Organisation internationale de normalisation (ISO) appelle l'attention sur le fait qu'il est déclaré que la
conformité avec les dispositions de la présente partie de l'ISO 11783 peut impliquer l'utilisation d'un brevet
intéressant le protocole CAN (« Controller area network ») auquel il est fait référence dans ce document.
L'ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à la portée de ces droits de propriété.
Le détenteur de ces droits de propriété a donné l'assurance à l'ISO qu'il consent à négocier des licences avec
des demandeurs du monde entier, à des termes et conditions raisonnables et non discriminatoires. À ce
propos, la déclaration du détenteur des droits de propriété est enregistrée à l'ISO. Des informations peuvent
être demandées à :
Robert Bosch GmbH
Wernerstrasse 51
Postfach 30 02 20
D-70442 Stuttgart-Feuerbach
Germany
L'attention est d'autre part attirée sur le fait que certains des éléments de la présente partie de l'ISO 11783
peuvent faire l'objet de droits de propriété autres que ceux qui ont été mentionnés ci-dessus. L'ISO ne saurait
être tenue pour responsable de l'identification de ces droits de propriété en tout ou partie.
1)
Society of Automotive Engineers, Warrendale, PA, USA.
© ISO 2012 – Tous droits réservés vii
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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 11783-3
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
L'ISO 11783 dans son ensemble spécifie un réseau de données en série pour la commande et les
communications sur les tracteurs forestiers ou agricoles et les équipements portés, semi-portés, traînés ou
automoteurs. Elle vise à normaliser la méthode et le format du transfert de données entre capteurs,
actionneurs, dispositifs de commande, unités de stockage et d'affichage de données, que ces éléments soient
montés sur le tracteur ou l'instrument ou qu'ils fassent partie du tracteur ou de l'instrument. Elle fournit un
système ouvert interconnecté (OSI, open system interconnect) pour les systèmes électroniques utilisés par
les matériels agricoles et forestiers. La présente partie de l'ISO 11783 décrit la couche liaison de données et
l'utilisation, par le réseau, des trames CAN (controller area network) de données étendues.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application 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 11783-1:2007, 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 11898-1, Véhicules routiers — Gestionnaire de réseau de communication (CAN) — Partie 1 : Couche
liaison de données et signalisation physique
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 11783-1 s'appliquent.
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 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.
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ISO/DIS 11783-3
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 la présente partie de l'ISO 11783 est donnée dans l'ISO 11898-1. Lorsqu'il existe des
différences entre la spécification CAN et la présente partie de l'ISO 11783, cette dernière 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 de message, la trame standard et la trame étendue. La
compatibilité ISO 11898-1 implique que des messages des deux formats puissent être potentiellement
présents sur un seul réseau, en utilisant des 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 elle ne définit une stratégie complète que pour les communications normalisées utilisant le
format de trame étendue. Tous les messages à format de trame standard sont destinés à une utilisation
exclusive selon les règles définies dans la présente partie de l'ISO 11783.
En conséquence, les contrôleurs conformes à l'ISO 11783 doivent utiliser le format de trame étendue. Les
messages à format de trame standard peuvent demeurer sur le réseau, mais uniquement conformément à la
présente partie de l'ISO 11783.
NOTE Les contrôleurs de trame standard ne répondent pas aux messages de gestion du réseau et ne sont pas en
mesure de prendre en charge la stratégie pour des communications normalisées.
La trame de données CAN 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 à trame CAN
standard et les messages à trame CAN étendue. Les messages à trame CAN standard, illustrés à la
Figure 1 a), contiennent 11 bits identificateurs dans le champ d'arbitrage, alors que les messages à trame
CAN étendue, 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 conforme à l'ISO 11783 (format de trame étendue ISO 11898-1)
Le message à trame CAN étendue, 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) ;
⎯ 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 ;
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⎯ adresse source (SA, source address) ;
⎯ données.
(Voir 5.2 pour une description détaillée de chaque champ, et 5.3 pour les formats PDU).
a) Format à trame CAN standard
b) Format à trame CAN étendue
Anglais Français
CAN data frame Trame de données CAN
Maximum frame length with bit stuffing = 150 bits Longueur maximale de la trame avec bourrage binaire = 150 bits
CAN data frame Trame de données CAN
Maximum frame length with bit stuffing = 127 bits Longueur maximale de la trame avec bourrage binaire = 127 bits
Arbitration field Champ d'arbitrage
Control field Champ de contrôle
Data field Champ de données
Identifier Identificateur
Identifier Identificateur
ACK field Champ ACK
Bit stuffing Bourrage binaire
No bit stuffing Sans bourrage binaire
Figure 1 — Trames de données CAN
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ISO/DIS 11783-3
Ces champs sont ensuite regroupés dans une ou plusieurs trames de données CAN 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 pour transmettre leurs informations.
Anglais Français
Originating controller Contrôleur émetteur
Application Application
Network Réseau
Data link Liaison de données
Logical link control Contrôle de liaison logique
Medium access control Contrôle d'accès au support
Physical Physique
Priority EDP, DP, PF, PS, SA, data Priorité EDP, DP, PF, PS, SA, données
1 or more PDU Une ou plusieurs PDU
1 or more CAN messages Un ou plusieurs messages CAN
Priority EDP, DP, PF, PS, SA, data Priorité EDP, DP, PF, PS, SA, données
1 or more PDU Une ou plusieurs PDU
1 or more CAN messages Un ou plusieurs messages CAN
Receiving controller Contrôleur récepteur
Application Application
Network Réseau
Data link Liaison de données
Logical link control Contrôle de liaison logique
Medium access control Contrôle d'accès au support
Physical Physique
Figure 2 — Application du modèle OSI conformément à l'ISO 11783
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ISO/DIS 11783-3
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 de l'identificateur à 11 bits
pour un réseau ISO 11783. Une définition complète de chacune des affectations de champs de bits
conformes 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 le plus significatif de l’octet 1 (bit 8) est le premier bit transmis le plus proche
du code de longueur de données (DLC, data length code). Le bit le moins significatif de l’octet 8 (bit 1) 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 Figure 3.
NOTE Les contrôleurs de trame standard peuvent utiliser dans leurs champs d'arbitrage et de contrôle un adressage
source, mais ces adresses ne sont pas utilisées par les contrôleurs de réseau ISO 11783.
Lorsque l'EDP et la DP sont égales à 1, la trame CAN est identifiée comme une trame au format
ISO 15765-3. L'ISO 15765-3 spécifie les diagnostics sur le réseau CAN pour les véhicules routiers. Par
conséquent, le traitement de ce format de trame CAN particulier ne correspond pas aux définitions spécifiées
dans l'ISO 11783.
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ISO/DIS 11783-3
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°
b
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
a
5 ID25 EDP ID25 ID8
a
6 ID24 DP ID24 ID7
a
7 ID23 PF8 ID23 ID6
a
8 ID22 PF7 ID22 ID5
a
9 ID21 PF6 ID21 ID4
a
10 ID20 PF5 ID20 ID3
a
11 ID19 PF4 ID19 ID2
a
12 ID18 PF3 ID18 ID1
a a
13 SRR (r) SRR RTR (x) RTR (d)
a a
14 IDE (r) IDE IDE (d) IDE
a
15 ID17 PF2 R0 R0
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
a
33 RTR (x) RTR (d)
a
34 r1 r1
a
35 r0 r0
36 DLC4 DLC4
37 DLC3 DLC3
38 DLC2 DLC2
39 DLC1 DLC1
SOF Bit de début de la trame EDP Page de données étendue, conforme à l'ISO 11783
ID## Identificateur du bit n° # SA# Bit d'adresse source n° #, conforme à l'ISO 11783
SRR Demande à distance de remplacement DP Page de données, conforme à l'ISO 11783
RTR Bit de demande de télétransmission PF# Bit de format PDU n° #, conforme à l'ISO 11783
IDE Bit d'extension d'identificateur PS# Bit spécifique PDU n° #, conforme à l'ISO 11783
r# Bit réservé CAN n° # (d) Bit dominant
DLC# Bit de code de longueur de données, n° # (r) Bit récessif
P# Bit de priorité n° #, conforme à l'ISO 11783, (x) État binaire dépendant du message
a
Bit défini dans CAN, inchangé dans l'ISO 11783.
b
Format requis pour identificateurs d'exclusivité à 11 bits.
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ISO/DIS 11783-3
Anglais Français
Identifier Identificateur
Data field Champ de données
Byte 1 Octet 1
Byte 2 Octet 2
Byte 3
...
Questions, Comments and Discussion
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