Τεχνολογία και εφαρμογή CAN bus
Επισκόπηση της τεχνολογίας επικοινωνίας CAN
Το CAN (Controller Area Network) είναι ένα δίκτυο περιοχής ελεγκτή. Λόγω της υψηλής απόδοσης, της υψηλής αξιοπιστίας και του μοναδικού σχεδιασμού, το CAN εκτιμάται ολοένα και περισσότερο από τους ανθρώπους.
Η BOSCH σχεδίασε αρχικά το CAN στη Γερμανία για συστήματα παρακολούθησης και ελέγχου αυτοκινήτων. Τα σύγχρονα αυτοκίνητα ελέγχονται όλο και περισσότερο από ηλεκτρονικές συσκευές, όπως ο χρονισμός του κινητήρα, ο έλεγχος ψεκασμού καυσίμου, ο έλεγχος επιτάχυνσης και πέδησης (ASC) και πολύπλοκα συστήματα αντιμπλοκαρίσματος πέδησης (ABS). Δεδομένου ότι αυτοί οι έλεγχοι απαιτούν την ανίχνευση και την ανταλλαγή μεγάλων ποσοτήτων δεδομένων, η χρήση ενσύρματων γραμμών σήματος δεν είναι μόνο δυσκίνητη και δαπανηρή, αλλά και δύσκολη η επίλυση του προβλήματος. Η χρήση του διαύλου CAN λύνει καλά τα παραπάνω προβλήματα.
Το 1993, το CAN έγινε το διεθνές πρότυπο ISO11898 (εφαρμογή υψηλής ταχύτητας) και ISO11519 (εφαρμογή χαμηλής ταχύτητας):
Η προδιαγραφή CAN έχει εξελιχθεί από την προδιαγραφή CAN 1.2 (τυπική μορφή) στην προδιαγραφή CAN2.0 συμβατή με την προδιαγραφή CAN 1.2 (CAN2.0Το A είναι η τυπική μορφή, CAN2.{{9} }B είναι η εκτεταμένη μορφή). Οι περισσότερες από τις συσκευές CAN που χρησιμοποιούνται αυτήν τη στιγμή συμμορφώνονται με την προδιαγραφή CAN2.{11}}.
Χαρακτηριστικά λεωφορείων CAN
Ο δίαυλος CAN είναι ένα πρωτόκολλο επικοινωνίας σειριακών δεδομένων. Η διεπαφή επικοινωνίας του ενσωματώνει τις λειτουργίες του φυσικού επιπέδου και του επιπέδου σύνδεσης δεδομένων του πρωτοκόλλου CAN και μπορεί να ολοκληρώσει το πλαίσιο δεδομένων επικοινωνίας, συμπεριλαμβανομένης της πλήρωσης bit, της κωδικοποίησης μπλοκ δεδομένων, του κυκλικού ελέγχου πλεονασμού, του καθορισμού προτεραιότητας και άλλων εργασιών.
Τα χαρακτηριστικά του διαύλου CAN είναι τα εξής:
(1) Μπορεί να λειτουργήσει σε λειτουργία multi-master. Οποιοσδήποτε κόμβος στο δίκτυο μπορεί να στείλει ενεργά πληροφορίες σε άλλους κόμβους του δικτύου ανά πάσα στιγμή, ανεξάρτητα από τον κύριο ή τον υποτελή. Ο τρόπος επικοινωνίας είναι ευέλικτος.
(2) Οι κόμβοι (πληροφορίες) στο δίκτυο μπορούν να χωριστούν σε διαφορετικές προτεραιότητες για την κάλυψη διαφορετικών απαιτήσεων σε πραγματικό χρόνο.
(3) Υιοθετεί έναν μη καταστροφικό μηχανισμό δομής διαύλου διαιτησίας bit. Όταν δύο κόμβοι μεταδίδουν πληροφορίες στο δίκτυο ταυτόχρονα, ο κόμβος με χαμηλότερη προτεραιότητα σταματά ενεργά την αποστολή δεδομένων, ενώ ο κόμβος με υψηλότερη προτεραιότητα μπορεί να συνεχίσει να μεταδίδει δεδομένα χωρίς να επηρεάζεται.
(4) Τα δεδομένα μπορούν να ληφθούν με διάφορους τρόπους μετάδοσης: σημείο-προς-σημείο, σημείο-προς-πολλαπλά σημεία (ομαδοποίηση) και καθολική μετάδοση.
(5) Η μέγιστη απόσταση άμεσης επικοινωνίας μπορεί να φτάσει τα 10 km (ρυθμός κάτω από 5 Kbps)
(6) Ο μέγιστος ρυθμός επικοινωνίας μπορεί να φτάσει το 1MB/s (αυτή τη στιγμή, η μέγιστη απόσταση είναι 40 μέτρα)
(7) Ο πραγματικός αριθμός κόμβων μπορεί να φτάσει τους 110.
(8) Η δομή σύντομου πλαισίου υιοθετείται και ο αριθμός των έγκυρων byte σε κάθε πλαίσιο είναι 8.
(9) Κάθε πλαίσιο πληροφοριών έχει έλεγχο CRC και άλλα μέτρα ανίχνευσης σφαλμάτων και το ποσοστό σφάλματος δεδομένων είναι εξαιρετικά χαμηλό.
(10) Το μέσο επικοινωνίας μπορεί να είναι συνεστραμμένο ζεύγος, ομοαξονικό καλώδιο και οπτική ίνα. Γενικά, μπορεί να χρησιμοποιηθεί φθηνό στριμμένο ζευγάρι και δεν υπάρχουν ειδικές απαιτήσεις.
(11) Σε περίπτωση σοβαρών σφαλμάτων, ο κόμβος έχει τη λειτουργία αυτόματης απενεργοποίησης του διαύλου, διακόπτοντας τη σύνδεσή του με το δίαυλο έτσι ώστε να μην επηρεάζονται άλλες λειτουργίες του διαύλου.
