一文解析SENT總線的特征和優(yōu)勢(shì)

SENT (Single EdgeNibble Transmission) 是由 SAE 推出的一種汽車傳感器與 ECU 通信的新標(biāo)準(zhǔn) (SAE J2716) ，該通訊協(xié)議比較簡(jiǎn)單，節(jié)省硬件成本，是 Analog input 的替代品。

但是SENT有一定的局限性，其通訊是單向的，不能實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，與之相比CAN、LIN作為雙向通訊在汽車上有著更廣闊的應(yīng)用。

SENT通訊的輸出波形是一系列的方波信號(hào)，通過兩個(gè)下降沿之間的時(shí)間間隔來傳遞信號(hào)。下圖為SENT通訊的實(shí)采波形。

一、SENT 總線的特征和優(yōu)勢(shì)

SENT 總線是一種數(shù)字信號(hào)傳輸協(xié)議，與模擬量相比具有更高的傳輸精度和速度。

SENT 總線是單線傳輸數(shù)據(jù)，減少信號(hào)線，降低成本，加上電源和地線，總共 3 線。

SENT 總線與模擬量相比具有更強(qiáng)大的診斷功能。

SENT 總線的邏輯電平為 4.75V – 5.25V。

SENT 總線單向傳輸協(xié)議，數(shù)據(jù)只能從傳感器到 ECU，傳輸是連續(xù)的，不需要請(qǐng)求命令。

SENT 總線由幀來傳輸數(shù)據(jù)，或者數(shù)據(jù)包的形式，每一幀由不同寬度的脈沖即半字節(jié)組成。

SENT 總線數(shù)據(jù)的傳輸可以分為快速通道和慢速通道，重要的信號(hào)用快速通道以實(shí)現(xiàn)高頻率的更新，比如壓力等，對(duì)于非關(guān)鍵的信號(hào)，如診斷等可以放在慢速通道傳輸。

SENT 總線快速通道是每一幀傳輸一個(gè)完整的信號(hào)，慢速通道需要多幀來傳輸一個(gè)完整的信號(hào)。

二、SENT 總線的硬件連接

SENT 總線常用于傳感器信號(hào)，其基本引腳連接如下：

其高低信號(hào)的電平要求：0~0.5V 為邏輯電平 0，4.1~5V 為邏輯電平1。

三、SENT 總線的協(xié)議

SENT 總線協(xié)議的數(shù)據(jù)使用半個(gè)字節(jié) Nibble，即 4bit 來進(jìn)行編碼定義的，一個(gè)半字節(jié)Nibble 是通過 2 個(gè)下降沿之間的時(shí)間差來定義的。如下是一個(gè) Nibble 的電壓邏輯信號(hào)：

時(shí)間精度以 1 個(gè)節(jié)拍 Tick 來定義（一般 1 個(gè) Tick 的時(shí)間是 3~10us），每一個(gè) Nibble 從一個(gè)下降沿開始，并且之后在邏輯0 狀態(tài)至少維持 4Ticks，之后下一個(gè)下降沿距離第一個(gè)下降沿的時(shí)間差作為 Nibble 值的編碼依據(jù)。需要注意的是，后一個(gè)下降沿距離第一個(gè)下降沿至少相隔 12Ticks，至多 27Ticks，且相隔 Tick 數(shù)減去 12 即為最終的 Nibble 值，如此 Nibble 值最小為 0，最大為 15（27Tick-12Tick），二進(jìn)制表示時(shí)即為 4bit。

四、SENT 總線的幀結(jié)構(gòu)

SENT 總線協(xié)議以 Nibble 為基礎(chǔ)單元進(jìn)行編碼，一個(gè)完整的 SENT 數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)如下所示：

SENT 總線的幀結(jié)構(gòu)基本組成：

Sync 同步脈沖，固定的 56Ticks

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

Data 數(shù)據(jù)段，12~162Ticks，即 ? ? 1~6 個(gè) ? ? Nibble

CRC 校驗(yàn)字段，12~27Ticks，即 1 個(gè) Nibble

Pause 暫停脈沖 ? ? 12~768Ticks，早期的 SENT 協(xié)議無此字段或者一個(gè)固定長(zhǎng)度 Ticks，SENT2010 之后，部分通過此功能可以動(dòng)態(tài)條件 TICKS 的個(gè)數(shù)，實(shí)現(xiàn)整個(gè) SENT 協(xié)議是同一個(gè)固定長(zhǎng)度 TICKS

五、SENT 總線的高級(jí)功能

以上是 SENT 總線協(xié)議中一幀報(bào)文的基本定義即功能，SENT 總線協(xié)議的高級(jí)功能是將多幀報(bào)文組合以實(shí)現(xiàn)更高復(fù)雜的通信功能，一般用于傳輸傳感器的附加信號(hào)，比如溫度，故障碼和傳感器類型信息等。SENT 總線協(xié)議提供如下 2 種多幀組合報(bào)文功能。

1.Short Serial Message

SENT 總線的慢速通道

當(dāng) Status/Com 字段的 bit3 值為 1，其之后的 15 幀 SENT 報(bào)文的 Status/Com 字段的 bit3 值都為 0 時(shí)，即為此種情況，此情況下是 16 幀 SENT 報(bào)文組合來傳輸附加信息。

Status/Com 字段的 bit3 值用來辨別以何種形式組合，而這 16 幀 SENT 報(bào)文的 Status/Com 字段的 bit2 值組合起來的 16bit 的值即為組合傳輸?shù)男畔ⅲ溆?4-bit 的 Message ID，8-bit 的 Data 和 4-bit 的 CRC 組成。

2.Enhanced Serial Message

SENT 總線的快速通道

與上一種情況不同的是，此情況下使用18 幀 SENT 報(bào)文組合來傳輸附加信息，起始標(biāo)志是 Status/Com 字段 bit3 連續(xù)為 1111110，并且要求 Status/Com 字段 bit3 組合的第 13 和第 18 位都為 0

而數(shù)據(jù)域依然由 18 幀 SENT 報(bào)文的 Status/Com 字段的 bit2 值組合而成，但其數(shù)據(jù)組成又根據(jù)Status/Com 字段 bit3 組合的第 8 位的不同分為 2 種情況：

（1）Status/Com 字段 bit3 組合的第 8 位為 0：

Status/Com 字段 bit3 組合的 9~12bit 和 14~17bit 分別作為 8bit ID 的高 4 位和低 4 位數(shù)據(jù)，而 Status/Com 字段 bit2 組合的 1~6bit 是 6bit 的 CRC 數(shù)據(jù)，之后的 7~18bit 則為要傳輸?shù)?12bit 的數(shù)據(jù)。

SENT 總線的快速通道細(xì)節(jié)

（2）Status/Com 字段 bit3 組合的第 8 位為 1：

Status/Com 字段 bit3 組合的 9~12bit 為 4bit ID，而 Status/Com 字段 bit2 組合的 1~6bit 是 6bit 的 CRC 數(shù)據(jù)，之后的 7~18bit 和 bit3 組合的 14~17bit 則組合為要傳輸?shù)?16bit 的數(shù)據(jù)。

編輯：黃飛

?