NMEA2000笔记

有关NMEA2000的理解与说明

NMEA2000是一种协议（类似于TCP/IP协议），它利用CAN的硬件结构，以250Kbps（1Km的线路）的速率在多种船用设备间传输数据。这种协议下数据传输速度是NMEA 0183（IEC61162-1）格式数据传输速度的26倍。NMEA2000与NMEA0183之间最大的区别并非是数据传输的速度，NMEA2000是一个网络，有一套完整的网络通信协议，而NMEA 0183只是串行数据总线中的一种数据格式。

这种协议是于1994年开始开发，1999年开发完毕。世界上约十几个设备生产商进行了2年的测试，2001发布第一个正式版Ver1.0。2004年经修订发布Ver1.2版本，至今主文件未再修订。有关详细信息及订购信息见如下网站：

http://www.nmea.org/content/nmea_standards/nmea_2000_ed2_20.asp

IEC61996-3对于NMEA2000中的名词给予了解释，见附件IEC61996-3

MEA2000的网络特点可以概述如下：

NMEA2000网络由以下几个部分构成：

物理层，定义了连接到NMEA2000网络设备的电气和机械性能要求，详见附件《NMEA 2000? A

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Digital Interface for the 21 Century》中“physical layer”部分（解释的很详细）和《NMEA2000协议解析及其在船舶导航系统中的应用》中“物理层”部分。

数据链路层，在ISO 11783-3 2007和NMEA2000标准中定义,ISO 11783-3这个标准没下载到。部分说明在《NMEA2000协议解析及其在船舶导航系统中的应用》文中提及，由于没标准没去考证。可以从资料中了解到，SAE J1939（用于农用机械设备的通信协议）的数据链路层结构和NMEA2000的数据链路层结构非常相似，详细信息请查阅附件SAE J1939-21标准，当然NMEA2000对数据链路层还有自己的一些要求。数据链路层是协议层的核心内容,其功能是将物理层收到的信号组织成消息帧, 并提供仲裁、应答、错误的检测或报告。其中逻辑链路控 制( Log ical Link cont rol, LLC) 完成过滤、过载通知和管理恢复等功能, 媒体访问控制( Medium Accesscont rol, MAC) 子层完成数据打包/ 解包、帧编码、媒体访问管理、错误检测、错误信令、应答、串并转换等功能。

网络管理层，在ISO 11783-5 2007和NMEA2000标准中定义,ISO 11783-5这个标准没下载到。主要作用是分配地址、连接到网络上的设备识别以及上电网络初始化。SAE J1939（用于农用机械设备的通信协议）的网络管理层结构和NMEA2000的网络管理层非常相似，详细信息请查阅附件SAE J1939-81标准，当然NMEA2000对网络管理层还有自己的一些要求。

网络层，目前还未制定，据说在NMEA2000的后续版本中定义。其作用是完成多个NMEA2000的子网络间的通信。

应用层，完全定义于NMEA2000标准。

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附件《NMEA 2000? A Digital Interface for the 21 Century》中“Application Layer”部分和《NMEA2000协议解析及其在船舶导航系统中的应用》中“应用层”部分给出了详细的解释，这两篇文章后的示例都比较有参考价值。

经过查询，目前还没发现这种网络广泛应用于船舶的例子，询问欧洲的同事，他们也没接触过这个东西。