Technologie a aplikace sběrnice CAN
Přehled komunikační technologie CAN
CAN (Controller Area Network) je síť řídicích oblastí. Díky vysokému výkonu, vysoké spolehlivosti a jedinečnému designu je CAN mezi lidmi stále více ceněn.
BOSCH původně navrhl CAN v Německu pro automobilové monitorovací a řídicí systémy. Moderní automobily jsou stále častěji řízeny elektronickými zařízeními, jako je časování motoru, řízení vstřikování paliva, řízení zrychlení a brzdění (ASC) a komplexní protiblokovací brzdové systémy (ABS). Vzhledem k tomu, že tyto kontroly vyžadují detekci a výměnu velkého množství dat, je použití pevně zapojených signálových linek nejen těžkopádné a nákladné, ale také obtížně řešitelný problém. Výše uvedené problémy dobře řeší použití sběrnice CAN.
V roce 1993 se CAN stal mezinárodním standardem ISO11898 (vysokorychlostní aplikace) a ISO11519 (nízkorychlostní aplikace):
Specifikace CAN se vyvinula ze specifikace CAN 1.2 (standardní formát) na CAN2.0 specifikace kompatibilní se specifikací CAN 1.2 (CAN2.0A je standardní formát, CAN2.{{9} }B je rozšířený formát). Většina aktuálně používaných zařízení CAN vyhovuje specifikaci CAN2.{11}}.
Vlastnosti sběrnice CAN
CAN bus je sériový datový komunikační protokol. Jeho komunikační rozhraní integruje funkce fyzické vrstvy a vrstvy datového spoje protokolu CAN a může dokončit rámování komunikačních dat, včetně plnění bitů, kódování datových bloků, cyklické kontroly redundance, určování priorit a dalších úkolů.
Vlastnosti sběrnice CAN jsou následující:
(1) Může pracovat v režimu multi-master. Jakýkoli uzel v síti může kdykoli aktivně posílat informace jiným uzlům v síti, bez ohledu na hlavní nebo podřízené zařízení. Komunikační režim je flexibilní.
(2) Uzly (informace) v síti lze rozdělit do různých priorit, aby byly splněny různé požadavky v reálném čase.
(3) Přijímá nedestruktivní mechanismus struktury sběrnice bitové arbitráže. Když dva uzly vysílají informace do sítě současně, uzel s nižší prioritou aktivně zastaví odesílání dat, zatímco uzel s vyšší prioritou může pokračovat v přenosu dat, aniž by byl ovlivněn.
(4) Data lze přijímat v několika přenosových režimech: point-to-point, point-to-multipoint (seskupení) a globální vysílání.
(5) Maximální přímá komunikační vzdálenost může dosáhnout 10 km (rychlost pod 5 Kbps)
(6) Maximální rychlost komunikace může dosáhnout 1 MB/s (v současné době je maximální vzdálenost 40 m)
(7) Skutečný počet uzlů může dosáhnout 110.
(8) Je přijata struktura krátkého rámce a počet platných bajtů v každém rámci je 8.
(9) Každý informační rámec má kontrolu CRC a další opatření pro detekci chyb a chybovost dat je extrémně nízká.
(10) Komunikačním médiem může být kroucená dvoulinka, koaxiální kabel a optické vlákno. Obecně lze použít levnou kroucenou dvojlinku a neexistují žádné zvláštní požadavky.
(11) V případě závažných chyb má uzel funkci automatického vypnutí sběrnice, přerušení jejího spojení se sběrnicí tak, aby nebyly ovlivněny ostatní operace na sběrnici.