ISO 11783-5:2011
(Main)Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data network — Part 5: Network management
Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data network — Part 5: Network management
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. ISO 11783-5:2011 describes the management of source addresses for control functions of electronic control units (ECUs), the association of addresses with the functional identification of a device and the detection and reporting of network-related errors. It also specifies procedures, and minimum requirements, for initialization and response to brief power outages of network-connected ECUs.
Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de commande et de communication de données en série — Partie 5: Gestion du réseau
L'ISO 11783 dans son ensemble spécifie un réseau de données en série pour la commande et les communications de 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 qu'ils fassent partie du tracteur ou de tout autre outil. L'ISO 11783-5:2011 décrit la gestion des adresses sources pour les fonctions de commande des unités de commande électroniques (UCE), l'association des adresses à l'identification fonctionnelle d'un dispositif, et à la détection et la signalisation des erreurs liées au réseau. Elle spécifie également des processus, et des exigences minimales, d'initialisation et de réaction aux pannes d'électricité de courte durée des UCE connectées au réseau.
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11783-5
Second edition
2011-04-01
Corrected version
2011-04-15
Tractors and machinery for agriculture
and forestry — Serial control and
communications data network —
Part 5:
Network management
Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de commande
et de communication de données en série —
Partie 5: Gestion du réseau
Reference number
ISO 11783-5:2011(E)
©
ISO 2011
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ISO 11783-5:2011(E)
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Published in Switzerland
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ISO 11783-5:2011(E)
Contents Page
Foreword . iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Technical requirements . 2
4.1 General . 2
4.2 Address configuration capabilities . 3
4.2.1 General . 3
4.2.2 Non-configurable address . 3
4.2.3 Self-configurable address . 3
4.2.4 Service-configurable address . 3
4.2.5 Command-configurable address . 3
4.3 NAME and address requirements . 4
4.3.1 General . 4
4.3.2 NAME . 4
4.3.3 Address . 6
4.4 Network-management procedure . 7
4.4.1 General . 7
4.4.2 Address-management messages and procedures . 8
4.4.3 NAME management message and procedures . 10
4.4.4 Network-error management . 19
4.5 Network initialization . 19
4.5.1 Acquisition of a unique address . 19
4.5.2 Address claim requirements . 20
4.5.3 Other basic requirements for initialization . 20
4.5.4 Message sequences . 21
4.5.5 CF unable to obtain an address . 25
4.6 Physical requirements . 26
4.6.1 Reaction to power-supply voltage disturbances . 26
4.6.2 Network disruption during connection, disconnection or power-up . 26
Annex A (informative) Examples of NAME construction . 27
Bibliography . 29
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ISO 11783-5:2011(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.
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 11783-5 was prepared by Technical Committee ISO/TC 23, Tractors and machinery for agriculture and
forestry, Subcommittee SC 19, Agricultural electronics.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 11783-5:2001), which has been technically
revised. It also incorporates the Technical Corrigendum ISO 11783-5:2001/Cor.1:2002.
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
In this corrected version, a reference to Subclause 0 at the end of the sixth paragraph in 4.1 has been
replaced by a reference to Subclause 4.5.
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ISO 11783-5:2011(E)
Introduction
Parts 1 to 14 of ISO 11783 specify a communications system for agricultural equipment based on
[1] [2] [3]
ISO 11898-1 and ISO 11898-2 . SAE J1939 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 J1939 specifications to
be used by agricultural and forestry equipment with minimal changes. This part of ISO 11783 is harmonized
[4]
with SAE J1939/81 . 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 right 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.
© ISO 2011 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 11783-5:2011(E)
Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial
control and communications data network —
Part 5:
Network management
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. This part of
ISO 11783 describes the management of source addresses (SAs) for control functions (CFs) of electronic
control units (ECUs), the association of addresses with the functional identification of a device and the
detection and reporting of network-related errors. It also specifies procedures, and minimum requirements, for
initialization and response to brief power outages of network-connected ECUs.
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, Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data
network — Part 1: General standard for mobile data communication
ISO 11783-2, Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data
network — Part 2: Physical layer
ISO 11783-3, Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data
network — Part 3: Data link layer
ISO 11783-4, Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data
network — Part 4: Network layer
ISO 11783-7, Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data
network — Part 7: Implement messages application layer
ISO 11783-12, Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data
network — Part 12: Diagnostics services
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ISO 11783-5:2011(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 11783-1 and the following apply.
3.1
control function
CF
function that performs operations to complete a specific function on or within devices
NOTE A CF has one unique address on the network.
3.2
current NAME
CF NAME that is transmitted in its address-claimed message
3.3
NAME management
NM
method for changing the NAME of a CF at run time
3.4
pending NAME
NAME temporarily stored by a particular CF as the result of NAME management messages received from a
qualified source
3.5
random transmit delay
RTD
delay period calculated by multiplying a random number in the range 0 to 255 by 0,6 ms
NOTE A seed to the random number generator can use the identity number in the NAME, or other unique information
within the CF.
3.6
suspect parameter number
SPN
19-bit number used to identify a particular element, component, or parameter associated with a CF
NOTE Suspect parameter numbers are assigned to each individual parameter in a parameter group and to items that
are relevant to diagnostics, but are not a parameter in a parameter group.
4 Technical requirements
4.1 General
Network management for an ISO 11783 network provides the definitions and procedures necessary to
uniquely identify CFs on the network, manage the assignment of addresses and manage network errors.
A CF's ability to select an address depends on the CF's address configuration capabilities as described in 4.2.
Each CF shall be capable of providing its unique 64-bit NAME. The rules for creating this NAME, associating it
with an address and giving the ability or non-ability to change that address are specified in 4.3.
CFs shall successfully claim an address in accordance with the procedures detailed in 4.4 prior to sending any
other messages on the network. Multiple CFs can work together to perform a function, provided each CF
claims its own address following the rules in 4.4.2.3.
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ISO 11783-5:2011(E)
The inability to successfully claim an address in accordance with the procedure shall be handled and reported
to the network following a standard method detailed in 4.4.2.4.
Network initialization sequences associated with the address-claiming process are described in 4.5.
A set of physical requirements which extends the requirements of ISO 11783-2 is listed in 4.6.
Where timeouts are not otherwise specified, the timeout defaults defined in ISO 11783-3 apply.
4.2 Address configuration capabilities
4.2.1 General
Address configuration is the method by which a particular CF determines the SA it will use for an address
claim. For the purposes of the address-claiming process, there are two basic address configuration
capabilities: non-configurable address and self-configurable address. These are distinguished by the value in
the self-configurable address field in the most significant bit position in the CF's NAME.
CFs conforming to ISO 11783 shall be self-configurable-address-capable. Non-configurable-address-capable
CFs shall be tolerated on the network to allow compatibility with CFs conforming to the previous edition of this
part of ISO 11783 and CFs conforming to SAE J1939.
There are also two extended address configuration capabilities: command-configurable address and service-
configurable address. A CF may implement one or more of the extended address configuration capabilities.
4.2.2 Non-configurable address
A non-configurable address CF cannot change its initial address during the address-claiming process. If
multiple non-configurable address CFs are claiming the same address, then only the CF with the
highest-priority NAME can obtain the address. The others shall announce their inability to claim an address.
The self-configurable address field is the most significant bit in the CF's NAME and therefore a
non-configurable address CF always has higher priority than a self-configurable address CF. This implies that
a non-configurable address CF forces a self-configurable address CF to claim another address.
4.2.3 Self-configurable address
A self-configurable address CF is one that can select its initial address based on proprietary algorithms and
then claim that address. This CF, in cases of address conflict, is also able to re-calculate its address and
re-claim (unless all 120 of the addresses between 128 and 247 are used). The value in the self-configurable
address field in the NAME (see 4.3.2) indicates whether or not a CF has this capability.
The CF shall only change its initial address when it loses address arbitration, and it shall only use addresses
in the range 128 to 247 inclusive. But if the CFs function is one that has an assigned preferred address, then it
may also use the preferred address.
4.2.4 Service-configurable address
A service-configurable address CF is one whose source address can be changed in the field by a service
technician. The address can be altered by any one of a number of proprietary techniques or by using the
commanded-address message, while in a “service” mode of operation. A service tool may be used for this
operation.
4.2.5 Command-configurable address
A command-configurable address CF is one whose source address can be altered using the commanded-
address message. The change can take place at any time, without the intervention of a service tool or the
requirement of a special service mode of operation. It does require the presence on the network of a CF that
can send the appropriate command to cause the address change.
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ISO 11783-5:2011(E)
4.3 NAME and address requirements
4.3.1 General
A NAME is a 64-bit entity composed of the fields defined in Table 1. Every CF transmitting messages on an
ISO 11783 network shall have a unique NAME. A CF's NAME describes the function that a CF performs, and
its numerical value is used in the arbitration for address (see Annex A for examples of NAMEs). NAMEs are
normally established during initial network configuration on a machine or when a CF in an ECU is added to an
existing network.
An address is used on an ISO 11783 network to provide a unique message identifier and to determine a
message source which is known as a source address (SA). The procedures for address management in the
protocol specified in this part of ISO 11783 enable individual SAs to be associated with particular CFs
(see 4.4.2). In the case of an ECU that implements several CFs, a different address-configuration capability
can exist for each of the CFs and each CF shall claim a unique SA.
An address-claimed message containing both a NAME and an SA is used to associate the two on the network.
The association of a unique NAME and address also associates the address with the corresponding function.
However, regardless of the SA with which it is associated, a NAME will retain a consistent definition.
4.3.2 NAME
Network integrators and ECU manufacturers shall ensure that each CF on a particular network has a unique
NAME not possessed by another CF on that network.
The relationship between the 64-bit value used for arbitration priority (see 4.5.3), the data bytes in the
address-claimed message (see 4.4.2.3) and the NAME fields (see Table 1) is shown in Figure 1.
Function
Self-configurable address
Industry group Function instance
Device class instance
ECU instance
Device class
Manufacturer code
Reserved
Identity number
64 1
64-bit NAME
1 3 1 4 1 7 1 1 8 1 5 1 3 1 11 1 21 1
8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1
Byte 8 Byte 7 Byte 6 Byte 5 Byte 4 Byte 3 Byte 2 Byte 1
NOTE The 64-bit value is sent with byte 1 first and byte 8 last when transmitted on the network.
Figure 1 — NAME bit fields in controller area network (CAN) message data bytes
4 © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 11783-5:2011(E)
Table 1 — NAME fields
No. of Byte
a
Field SPN Definition Byte ordering
bits No.
Indicates whether a CF is self-configurable (1) or not
Self-configurable
2844 (0); needs always to be known and set to the 1 Bit 8: Self-configurable address
address
appropriate value
Defined and assigned by ISO, identifies NAMEs
Bit 7 to bit 5: Industry group (most
b
Industry group 2846 associated with industries (e.g. agricultural 3 8
significant at bit 7)
equipment)
Indicates occurrence of a particular device class in a
Device class Bit 4 to bit 1: Device class instance
2843 connected network; definition depends on industry 4
c
instance (most significant at bit 4)
group field contents (see Figure 2)
Defined and assigned by ISO; provides a common
NAME for a group of functions within a connected
Bit 8 to bit 2: Device class (most
b
Device class 2842 network; when combined with an industry group, can 7
significant at bit 8)
7
be correlated to a common NAME, e.g. “planter” with
“agricultural equipment”
Reserved Reserved for future definition by ISO 1 Bit 1: Reserved
Defined and assigned by ISO; when value between 0
and 127, independent of any other field for definition;
when 127 but 254, definition depends on device
Bit 8 to bit 1: Function (most
b
Function 2841 class; when combined with industry group and 8 6
significant at bit 8)
device class, can be correlated to a common NAME
for specific CF, though not implying any specific
capabilities
Indicates specific occurrence of a function on a Bit 8 to bit 4: Function instance (most
Function instance 2839 5
particular device system of a network significant at bit 8)
5
Indicates which of a group of ECUs associated with Bit 3 to bit 1: ECU (most significant at
ECU instance 2840 3
a given function is referenced bit 3)
Bit 8 to bit 1: Most significant eight
4 bits of manufacturer code (most
Assigned by committee (see ISO 11783-1); indicates
significant at bit 8)
Manufacturer
2838 manufacturer of ECU for which the NAME is being 11
b
code
Bit 8 to bit 6: Least significant three
referenced; independent of any other NAME field
bits of manufacturer code (most
significant at bit 8)
3
Bit 5 to bit 1: Most significant five bits
of identity number (most significant at
bit 5)
Bit 8 to bit 1: Second byte of identity
Identity number 2837 Assigned by the ECU manufacturer 21 2 number code (most significant at
bit 8)
Bit 8 to bit 1: Least significant byte of
1 identity number (most significant at
d
bit 8)
a
The byte ordering of the NAME fields is arranged so that the NAME can be treated as a number, consistent with ISO 11783-7.
b
See ISO 11783-1 for numerical values of industry groups, device classes, functions and manufacturer codes.
c
Bit 1 is the last of the data bits sent and closest to the cyclic redundancy code (CRC) in the message.
d
Bit 8 is the bit closest to the data length code (DLC) in the message.
Table 1 defines and specifies the fields that comprise a NAME, listing them in order of priority, from the self-
configurable address bit to the identity number's least significant byte.
The reserved bit shall be set to zero.
Any instance field in the NAME can be changed and reconfigured when an ECU is installed or, where there
are multiple instances, on the network by the NAME management message (see 4.5.3).
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ISO 11783-5:2011(E)
An agreement can be reached, where appropriate, between the manufacturer and the system integrator on
the interpretation and use of function instances. For example, a manufacturer or other parts of ISO 11873 may
use the function instance to indicate position or special functionality of a CF.
EXAMPLE In the case of two engines and transmissions, agreement is reached that engine instance 0 be physically
connected to transmission instance 0, and engine instance 1 to transmission instance 1.
Where a function is managed by two separate ECUs, each attached to the same ISO 11783 network, the ECU
instance field should be set to 0 for the first ECU and to 1 for the second.
The ECU manufacturer shall ensure that the NAME is unique and non-varying when power is removed.
Where all other fields are identical to the NAME of another CF, the NAME shall be made unique by setting the
identity number (e.g. a serial number or a data/time code on the product).
Figure 2 shows the relationships between the fields, as well as the dependence of the upper 128 functions on
device class and industry group, the dependence of identity number on manufacturer code, and the
independence of function 0 to function 127 from either industry group or device class. The number of bits that
each field comprises is noted above each field.
Fields assigned by ISO
Fields assigned by manufacturer
Independent
fields
1 3 7 11
0 0
7 21
4 7
1
5
3
Dependent
fields
Figure 2 — NAME-field relationships and dependencies
4.3.3 Address
4.3.3.1 General
An address is a one-byte value identifying a particular CF on a network. The address of a CF is incorporated
into the controller area network (CAN) identifier of every message sent by that CF and is used to provide
uniqueness to messages that are sent by the CF. After initial power-up and when the network is operating,
each CF shall have a unique SA. An SA can be associated with a different CF after each power-up of the
network and can also vary from one network connection to another network connection. The NAME which is
associated with a source address includes the identification of the function the CF performs and retains this
consistent definition regardless of the SA that the CF uses.
6 © ISO 2011 – All rights reserved
Self-configurable address
Industry group
Device class instance
Device class
Reserved
Function upper 128 Function lower 128
Function instance
ECU instance
Manufacturer code
Identity number
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ISO 11783-5:2011(E)
4.3.3.2 Preferred address
CFs can operate on an ISO 11783 network using an assigned preferred address. If the preferred address has
already been claimed, the CF shall either attempt to claim another SA or send a cannot-claim-address
message depending on the CF's addressing capability and the availability of an unused address. When the
CF claims another address, this new address shall be stored as the initial address to be used at all
subsequent power-ups.
See ISO 11783-1 for a list of assigned preferred addresses.
A CF claiming a preferred address in the range 0 to 127 and 248 to 253 shall perform the function defined for
that preferred address and shall specify that function within its NAME.
The function performed by a CF shall never be deduced from the SA alone; only the CF's NAME shall be used
1)
to establish the function .
4.3.3.3 Self-configurable address
ISO 11783 CFs that do not have an assigned preferred address or cannot claim their preferred address shall
claim an address in the range of 128 to 247. Since multiple CFs can be claiming addresses in this range, this
type of CF shall be self-configurable-address-capable. This permits the address-claiming process to provide
unique addresses for each CF on the network.
4.3.3.4 Initial address
At the time of production, the initial address (the address which the CF attempts to claim on power-up) shall
be set to the preferred address. The initial address for a CF may be reprogrammed in order to permit
configuration of the system.
Every time a CF with service-configurable, command-configurable or self-configurable address capabilities is
required to claim a new address, this new address shall be stored as the initial address to be used at all
subsequent power-ups. This also applies to CFs with assigned preferred addresses.
4.3.3.5 NULL address
The NULL address (254) is only permitted in the source address field of the ISO 11783 message identifier and
is intended for use only within network management communications.
4.3.3.6 Global address
The global address (255) is only permitted in the destination address field of the ISO 11783 message identifier
and never in the source address field.
4.4 Network-management procedure
4.4.1 General
Network management procedures include the messages exchanged and actions taken by CFs to collectively
manage the network. Address and network-error management (see 4.4.2 and 4.4.4, respectively) are the
network-management protocol's primary roles. With the exception of a limitation on use of the NULL address,
network-management messages have the same characteristics, and are subject to the same requirements, as
other ISO 11783 messages [for example, the request-for-address-claimed message is the request parameter
group number (PGN) message specifi
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11783-5
Deuxième édition
2011-04-01
Tracteurs et matériels agricoles et
forestiers — Réseaux de commande et de
communication de données en série —
Partie 5:
Gestion du réseau
Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and
communications data network —
Part 5: Network management
Numéro de référence
ISO 11783-5:2011(F)
©
ISO 2011
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ISO 11783-5:2011(F)
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ii © ISO 2011 – Tous droits réservés
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ISO 11783-5:2011(F)
Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Exigences techniques . 2
4.1 Généralités . 2
4.2 Capacités de configuration d'adresse . 3
4.2.1 Généralités . 3
4.2.2 Adresse non configurable . 3
4.2.3 Adresse auto-configurable . 3
4.2.4 Adresse configurable par maintenance . 3
4.2.5 Adresse configurable sur ordre . 4
4.3 Exigences concernant le NOM et l'adresse . 4
4.3.1 Généralités . 4
4.3.2 NOM . 4
4.3.3 Adresse . 7
4.4 Procédure de gestion de réseau . 8
4.4.1 Généralités . 8
4.4.2 Messages et procédures de gestion d'adresse . 8
4.4.3 Message et procédures de gestion de NOM . 11
4.4.4 Gestion d'erreurs de réseau . 20
4.5 Initialisation du réseau . 20
4.5.1 Acquisition d'une adresse univoque . 20
4.5.2 Spécifications de la revendication d'adresse . 21
4.5.3 Autres spécifications de base concernant l'initialisation . 22
4.5.4 Séquences de messages . 23
4.5.5 Incapacité d'une FC à obtenir une adresse . 28
4.6 Exigences physiques . 28
4.6.1 Réaction aux perturbations de l'alimentation électrique . 28
4.6.2 Rupture du réseau lors de la connexion, de la déconnexion ou de la mise sous tension . 29
Annexe A (informative) Exemples de construction de NOM . 30
Bibliographie . 32
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ISO 11783-5:2011(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 (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'ISO 11783-5 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 23, Tracteurs et matériels agricoles et forestiers,
sous-comité SC 19, Électronique en agriculture.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 11783-5:2001), qui a fait l'objet d'une
révision technique. Elle incorpore également le Rectificatif technique ISO 11783-5:2001/Cor.1:2002.
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 de gestion
Partie 11: Dictionnaire d'éléments de données mobiles
Partie 12: Services de diagnostic
Partie 13: Serveur de fichiers
Partie 14: Contrôle de séquence
La présente version française de l'ISO 11783-5 correspond à la version anglaise publiée le 2011-04-01 et
corrigée le 2011-04-15.
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ISO 11783-5:2011(F)
Introduction
Les parties 1 à 14 de l'ISO 11783 spécifient un système de communication destiné aux matériels agricoles
[1] [2] [3]
fondé sur l'ISO 11898-1 et l'ISO 11898-2 . Les documents SAE J1939 , sur lesquels les 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. Les documents joints ont
été élaborés pour permettre l'utilisation, par des matériels agricoles et forestiers, d'unités électroniques
conformes aux spécifications SAE J1939 relatives aux camions et aux bus, sans que des modifications
majeures soient nécessaires. La présente partie de l'ISO 11783 est harmonisée avec les spécifications
[4]
SAE J1939/81 . Des informations générales sur 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, en
proposant un système normalisé.
L'Organisation internationale de normalisation (ISO) attire 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) traité 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
Allemagne
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.
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NORME INTERNATIONALE ISO 11783-5:2011(F)
Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de
commande et de communication de données en série —
Partie 5:
Gestion du réseau
1 Domaine d'application
L'ISO 11783 dans son ensemble spécifie un réseau de données en série pour la commande et les
communications de 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 qu'ils fassent partie du tracteur ou de tout autre outil. La présente partie de
l'ISO 11783 décrit la gestion des adresses sources (AS) pour les fonctions de commande (FC) des unités de
commande électroniques (UCE), l'association des adresses à l'identification fonctionnelle d'un dispositif, et à
la détection et la signalisation des erreurs liées au réseau. Elle spécifie également des processus, et des
exigences minimales, d'initialisation et de réaction aux pannes d'électricité de courte durée des UCE
connectées au réseau.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour 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 11783-2, Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de commande et de communication de
données en série — Partie 2: Couche physique
ISO 11783-3, Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de commande et de communication de
données en série — Partie 3: Couche liaison de données
ISO 11783-4, Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de commande et de communication de
données en série — Partie 4: Couche 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 11783-12, Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de commande et de communication
de données en série — Partie 12: Services de diagnostic
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ISO 11783-5:2011(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 11783-1 ainsi que les
suivants s'appliquent.
3.1
fonction de commande
FC
fonction exécutant des opérations destinées à réaliser une fonction spécifique sur des dispositifs ou en leur
sein
NOTE Une FC possède une adresse univoque sur le réseau.
3.2
NOM courant
NOM de FC transmis dans son message de revendication d'adresse
3.3
gestion de NOM
GN
méthode pour changer le NOM d'une FC en cours d'exécution
3.4
NOM en attente
NOM mémorisé provisoirement par une FC particulière résultant de messages de gestion de NOM reçus
d'une source qualifiée
3.5
retard de transmission aléatoire
RTD
retard calculé en multipliant par 0,6 ms un nombre aléatoire compris entre 0 et 255
NOTE La base du générateur de nombres aléatoires peut utiliser le numéro d'identité du NOM ou d'autres données
propres dans la FC.
3.6
numéro de paramètre attendu
SPN
nombre de 19 bits utilisé pour identifier un élément, un composant ou un paramètre particulier associé à une
FC
NOTE Les numéros de paramètres attendus sont assignés à chacun des paramètres d'un groupe de paramètres et
aux éléments qui correspondent aux diagnostics mais qui ne constituent pas un paramètre d'un groupe de paramètres.
4 Exigences techniques
4.1 Généralités
La gestion d'un réseau ISO 11783 fournit les définitions et les modes opératoires nécessaires pour identifier
les FC du réseau de manière univoque, gérer l'affectation des adresses et traiter les erreurs du réseau.
L'aptitude d'une FC à sélectionner une adresse dépend de ses possibilités de configuration d'adresse, comme
décrit en 4.2.
Chaque FC doit être capable de fournir son propre NOM sur 64 bits. Les règles de création de ce NOM, son
association avec une adresse et l'aptitude ou l'inaptitude à modifier cette adresse sont spécifiées en 4.3.
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ISO 11783-5:2011(F)
Avant d'envoyer tout autre message sur le réseau, les FC doivent parvenir à revendiquer une adresse
conformément aux procédures détaillées en 4.4. Plusieurs FC peuvent agir en même temps pour exécuter
une fonction, à condition que chaque FC revendique sa propre adresse en suivant les règles en 4.4.2.3.
L'inaptitude à réussir à revendiquer une adresse conformément à la procédure doit être traitée et rapportée au
réseau selon une méthode normalisée détaillée en 4.4.2.4.
Les séquences d'initialisation du réseau associées au processus de revendication d'adresse sont décrites
en 4.5.
Un ensemble de caractéristiques physiques complétant les exigences de l'ISO 11783-2 est énuméré en 4.6.
Lorsque les temporisations ne sont pas spécifiées par ailleurs, les temporisations par défaut définies dans
l'ISO 11783-3 s'appliquent.
4.2 Capacités de configuration d'adresse
4.2.1 Généralités
La configuration d'adresse est la méthode au moyen de laquelle une FC particulière détermine l'adresse
source qu'elle utilisera pour la revendication d'adresse. Pour les besoins du processus de revendication
d'adresse, il existe deux capacités de configuration d'adresse de base: adresse non configurable et adresse
auto-configurable. Elles se distinguent par la valeur du champ adresse auto-configurable dans la position du
bit le plus significatif du NOM de la FC.
Les FC conformes à l'ISO 11783 doivent avoir la capacité d'adresse auto-configurable. Les FC ayant la
capacité d'adresse non configurable doivent être tolérées sur le réseau afin d'assurer la compatibilité avec les
FC conformes à l'édition précédente de la présente partie de l'ISO 11783 et les FC conformes à SAE J1939.
Il existe également deux capacités de configuration d'adresse étendue: adresse configurable sur ordre et
adresse configurable par maintenance. Une FC peut mettre en œuvre une ou plusieurs des capacités de
configuration d'adresse étendue.
4.2.2 Adresse non configurable
Une FC à adresse non configurable ne peut pas modifier son adresse initiale durant le processus de
revendication d'adresse. Si plusieurs FC à adresse non configurable revendiquent la même adresse, seule la
FC ayant le NOM de plus haute priorité peut alors obtenir l'adresse. Les autres doivent déclarer leur
inaptitude à revendiquer une adresse.
Le champ adresse auto-configurable est le bit le plus significatif du NOM de la FC et une FC à adresse non
configurable a donc toujours une priorité supérieure à celle d'une FC à adresse auto-configurable. Cela a pour
conséquence qu'une FC à adresse non configurable oblige une FC à adresse auto-configurable à revendiquer
une autre adresse.
4.2.3 Adresse auto-configurable
Une FC à adresse auto-configurable est une FC qui peut choisir son adresse initiale en se basant sur des
algorithmes propriétaires et qui peut ensuite revendiquer cette adresse. En cas de conflit d'adresse, cette FC
est également capable de recalculer son adresse et de la revendiquer à nouveau (sauf si l'ensemble des 120
adresses comprises entre 128 et 247 sont utilisées). La valeur située dans le champ adresse
auto-configurable du NOM (voir 4.3.2) indique si une FC possède ou non cette capacité.
La FC ne doit changer son adresse initiale que lorsqu'elle a perdu l'arbitrage d'adresse et elle ne doit utiliser
que les adresses comprises entre 128 et 247, ces valeurs incluses. Cependant, si la fonction de FC est une
fonction ayant une adresse préférentielle affectée, elle peut alors utiliser l'adresse préférentielle.
4.2.4 Adresse configurable par maintenance
Une FC à adresse configurable par maintenance est une FC dont l'adresse source peut être modifiée sur
place par un technicien de maintenance. L'adresse peut être modifiée au moyen d'une technique quelconque
parmi un certain nombre de techniques propriétaires ou en utilisant le message d'ordre d'adresse, dans le
mode de fonctionnement de «maintenance». Pour effectuer cette opération, on peut utiliser un outil de
maintenance.
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ISO 11783-5:2011(F)
4.2.5 Adresse configurable sur ordre
Une FC à adresse configurable sur ordre est une FC dont l'adresse source peut être modifiée en utilisant le
message d'ordre d'adresse. La modification peut s'effectuer à tout moment, sans intervention d'outil de
maintenance et sans nécessiter un mode spécial de fonctionnement de maintenance. Elle nécessite la
présence sur le réseau d'une FC qui peut envoyer une commande appropriée pour provoquer le changement
d'adresse.
4.3 Exigences concernant le NOM et l'adresse
4.3.1 Généralités
Un NOM est une entité de 64 bits constituée de champs définis dans le Tableau 1. Chaque FC transmettant
des messages sur un réseau ISO 11783 doit avoir un NOM univoque. Le NOM d'une FC décrit la fonction
exécutée par cette FC et sa valeur numérique est utilisée en cas d'arbitrage d'adresse (voir à l'Annexe A des
exemples de NOMS). Les NOMS sont normalement établis pendant la configuration initiale du réseau sur une
machine, ou quand une FC d'une UCE est ajoutée à un réseau existant.
Une adresse sert, dans un réseau ISO 11783, à fournir un identifiant unique pour chaque message et à
permettre d'identifier l'origine d'un message dont on sait qu'il s'agit d'une adresse source (AS). Les
procédures de gestion des adresses du protocole spécifié dans la présente partie de l'ISO 11783 permettent
d'associer des adresses source individuelles à des FC particulières (voir 4.4.2). Si une UCE met en œuvre
plusieurs FC, une capacité de configuration d'adresse différente peut exister pour chacune des FC et chaque
FC doit revendiquer une AS univoque.
Un message de revendication d'adresse, contenant à la fois un NOM et une AS, est utilisé pour les associer
sur le réseau. L'association d'une adresse et d'un NOM univoque permet en outre d'associer une adresse à la
fonction correspondante. Cependant, quelle que soit l'AS à laquelle il est associé, le NOM garde la même
définition.
4.3.2 NOM
Les constructeurs d'UCE et les intégrateurs de réseau doivent veiller au caractère unique du NOM de chaque
FC sur un réseau donné.
La relation entre la valeur de 64 bits utilisée pour la priorité d'arbitrage (voir 4.5.3), les octets de données dans
le message de revendication d'adresse (voir 4.4.2.3) et les champs NOM (voir Tableau 1) est indiquée à la
Figure 1.
Adresse auto-configurable Fonction
Groupe sectoriel Instance fonction
Instance UCE
Instance classe dispositifs
Classe dispositifs Code constructeur
Réservé Numéro d’identité
64 NOM de 64 bits 1
1 3114 7 1 1 8 115 1 3 11 1 21 1
8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1
Octet 8 Octet 7 Octet 6 Octet 5 Octet 4 Octet 3 Octet 2 Octet 1
NOTE La valeur de 64 bits est envoyée en commençant par l'octet 1 et en terminant par l'octet 8 lorsqu'elle est
transmise par le bus CAN.
Figure 1 — Champs des bits NOM dans les octets de données d'un message CAN
(controller area network)
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ISO 11783-5:2011(F)
Tableau 1 — Champs NOM
Nombre Nombre
a
Champ SPN Définition
Ordre des octets
de bits d'octets
Indique si une FC est auto-configurable (1) ou non
Adresse auto- Bit 8: Adresse auto-
2844 (0); doit nécessairement être connu et posséder la 1
configurable configurable
valeur appropriée
Défini sur la base des recommandations de l'ISO, Bit 7 à bit 5: Groupe
b
2846 indique les NOMS associés à un secteur d'activité 3 sectoriel (bit 7 de poids le
Groupe sectoriel
8
(par exemple «matériel agricole») plus fort)
Indique l'occurrence d'une classe dispositifs donnée
Bit 4 à bit 1: Instance
Instance classe au sein d'un réseau connecté; la définition dépend
classe dispositifs (bit 4 de
2843 4
dispositifs des contenus du champ du groupe sectoriel
c
poids le plus fort)
(voir Figure 2)
Défini sur la base des recommandations de l'ISO,
fournit un NOM commun à un groupe de fonctions
Bit 8 à bit 2: Classe
d'un réseau connecté; peut être lié à un NOM
b
2842 7 dispositifs (bit 8 de poids le
Classe dispositifs
commun en association avec le groupe sectoriel:
7
plus fort)
par exemple «planteuse» pour le groupe sectoriel
«matériel agricole»
Réservé Réservé pour une définition ultérieure par l'ISO 1 Bit 1: Réservé
Défini sur la base des recommandations de l'ISO:
s'il est compris entre 0 et 127, sa définition ne
dépend pas des autres champs; s'il est > 127 mais
< 254, sa définition dépend du champ classe Bit 8 à bit 1: Fonction (bit 8
b
Fonction 2841 8 6
dispositifs; allié aux champs groupe sectoriel et de poids le plus fort)
classe dispositifs, peut être lié à un NOM commun
de FC donnée et ne suppose aucune capacité
particulière
Bit 8 à bit 4: Instance
Indique l'occurrence particulière d'une fonction au
Instance fonction 2839 5 fonction (bit 8 de poids le
sein d'un même système de dispositifs d'un réseau
plus fort)
5
Indique l'UCE, parmi les différentes unités associées Bit 3 à bit 1: Instance UCE
Instance UCE 2840 3
à une fonction donnée, à laquelle il est fait référence (bit 3 de poids le plus fort)
Bit 8 à bit 1: Huit bits les
plus significatifs du code
4
constructeur (bit 8 de poids
Affecté par un comité (voir l'ISO 11783-1), indique
le plus fort)
Code
l'entreprise responsable de la production du module
2838 11
b
constructeur de commande électronique portant un NOM donné;
Bit 8 à bit 6: Trois bits les
ne dépend d'aucun autre champ du NOM
moins significatifs du code
constructeur (bit 8 de poids
le plus fort)
3
Bit 5 à bit 1: Cinq bits les
plus significatifs du numéro
d'identité (bit 5 de poids le
plus fort)
Bit 8 à bit 1: Second octet
2 du numéro d'identité (bit 8
Numéro d'identité 2837 Assigné par le fabricant de l'UCE 21
de poids le plus fort)
Bit 8 à bit 1: Octet le moins
significatif du numéro
1
d'identité (bit 8 de poids le
d
plus fort)
a
L'ordre des octets des champs NOM est conçu pour permettre de traiter le NOM en tant que nombre, conformément à l'ISO 11783-7.
b
Voir l'ISO 11783-1 pour les valeurs numériques des groupes sectoriels, des classes dispositifs, des fonctions et des codes
constructeur.
c
Le bit 1 est le dernier bit de données transmis; il s'agit du bit le plus proche du CRC («cyclic redundancy code», code de
redondance cyclique) dans le message.
d
Le bit 8 est le bit le plus proche du DLC («data length code», code de longueur de données) dans le message.
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ISO 11783-5:2011(F)
Le Tableau 1 définit et spécifie les champs qui comprennent un NOM; il les énumère par ordre de priorité, à
partir du bit de l'adresse auto-configurable jusqu'à l'octet le moins significatif du numéro d'identité.
Le bit réservé doit être affecté à zéro.
Les champs instance du NOM peuvent être modifiés et reconfigurés, de manière à permettre une
configuration correcte en cas d'installation d'une UCE, ou dans le cas où plusieurs instances sont
susceptibles de coexister sur le réseau et ce, au moyen du message de gestion de NOM (voir 4.5.3).
Un accord sur l'interprétation et l'utilisation des instances de fonction peut, s'il y a lieu, se révéler nécessaire
entre constructeurs et intégrateurs. Par exemple, un fabricant ou d'autres parties de l'ISO 11873 peuvent
utiliser l'instance de fonction pour indiquer la position ou une fonctionnalité spéciale d'une FC.
EXEMPLE Dans le cas d'un équipement comprenant deux moteurs et deux transmissions, il peut être nécessaire de
relier physiquement l'instance moteur 0 à l'instance transmission 0 et l'instance moteur 1 à l'instance transmission 1.
Dans le cas d'une fonction gérée par deux UCE distinctes, toutes les deux reliées à un même réseau
ISO 11783, il convient d'affecter la valeur 0 à la première UCE et la valeur 1 à la seconde unité dans le champ
instance UCE.
Le constructeur de l'UCE doit s'assurer que le NOM est univoque et qu'il est préservé en cas d'arrêt du
courant. Lorsque tous les autres champs sont identiques au NOM d'une autre FC, le NOM doit être rendu
univoque en fixant le numéro d'identité (par exemple un numéro de série ou un code d'horodatage sur le
produit).
La Figure 2 illustre les dépendances des fonctions égales ou supérieures à 128 vis-à-vis des champs classe
dispositifs et groupe sectoriel, ainsi que les dépendances des numéros d'identité vis-à-vis du champ code
constructeur; les fonctions 0 à 127 sont indépendantes des champs classe dispositifs et groupe sectoriel. Le
nombre de bits de chaque champ est noté au-dessus de chaque champ.
Champs assignés par l’ISO
Champs assignés par le constructeur
Champs
indépendants
1 3 7 11
0 0
7 21
4 7
1
5
3
Champs
dépendants
Figure 2 — Dépendances des champs NOM
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Adresse auto-configurable
Groupe sectoriel
Instance classe dispositifs
Classe dispositifs
Réservé
Fonction < 128
Fonction > 128
Instance fonction
Instance UCE
Code constructeur
Numéro d’identité
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ISO 11783-5:2011(F)
4.3.3 Adresse
4.3.3.1 Généralités
Une adresse est une valeur d'un octet identifiant une FC particulière sur un réseau. L'adresse d'une FC est
incorporée dans l'identificateur CAN de chaque message envoyé par cette FC et elle sert à assurer l'unicité
des messages qui sont envoyés par la FC. Après mise sous tension initiale et lorsque le réseau est
fonctionnel, chaque FC doit avoir une AS univoque. Une AS peut être associée à une FC différente après
chaque mise sous tension du réseau et elle peut également varier d'une connexion de réseau à une autre. Le
NOM, qui est associé à une adresse source, comporte l'identification de la fonction exécutée par la FC et
conserve cette définition cohérente, quelle que soit l'AS utilisée par la FC.
4.3.3.2 Adresse préférentielle
Les FC peuvent fonctionner sur un réseau ISO 11783 en utilisant une adresse préférentielle affectée. Si
l'adress
...
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