A CAN vagy Controller Area Network két vezetékes fél duplex nagysebességű soros hálózati technológia. Alapvetően különböző eszközök közötti kommunikációban alkalmazzák kis sugarú területeken, például egy autóban. A CAN protokoll egy CSMA-CD / ASM protokoll, vagy egy hordozóval érzékelt többszörös hozzáférésű ütközés észlelési arbitrázs az üzenet prioritás protokollon. A CSMA biztosítja, hogy minden csomópontnak várnia kell egy adott időszakot, mielőtt üzenetet küldene. Az ütközésészlelés biztosítja az ütközés elkerülését azáltal, hogy az üzeneteket az előírt prioritás alapján választja ki.

Jelzési sebességet biztosít 125 kb / s és 1 Mb / s között. 2048 különböző üzenetazonosítót biztosít.

Ez az ISO-11898 szabványnak felel meg, és a 7 rétegű Open Systems Interconnection modellt használja.

“iránytű magnetométer érzékelő a mobilban ”

Történelem:

Robert Bosch fejlesztette ki 1982-ben, és 1986-ban hivatalosan is kiadta a detroiti Automotive Engineers Society. Az első CAN buszt integráló autót a Mercedes Benz gyártotta 1992-ben.

ISO 11898 architektúra:

Kép forrása - theremino

A réteges architektúra három rétegből áll

Alkalmazási réteg : Interakcióba lép az operációs rendszerrel vagy a CAN eszköz alkalmazásával.
Adatkapcsolati réteg : Összeköti a tényleges adatokat a protokollal az adatok küldésének, fogadásának és érvényesítésének szempontjából.
Fizikai réteg : A tényleges hardvert képviseli.
A standard CAN keret a következő bitekből áll:

Vezérlő területe A standard CAN keret a következő bitekből áll:

SOF- Fr. Kezdete egy én. Az üzenet ettől a ponttól indul.
Azonosítani : Dönti az üzenet prioritását. Csökkentse a bináris értéket, magasabb a prioritás. 11 bites.
RTR - Távoli továbbítási kérelem. Akkor uralkodó, ha információra van szükség egy másik csomóponttól. Minden csomópont megkapja a kérést, de csak az a csomópont, amelynek azonosítója megegyezik az üzenet azonosítójával. Minden csomópont megkapja a választ is.z
IDE - Egyetlen azonosító kiterjesztés. Ha domináns, akkor azt jelenti, hogy egy kiterjesztés nélküli szabványos CAN azonosítót továbbítanak.
R0 - fenntartott bit.
DLC - Adathossz kód. Meghatározza a küldendő adatok hosszát. 4 bites
Adat - Akár 64 bites adat továbbítható.
CRC - Ciklikus redundancia ellenőrzés. Ez tartalmazza az előző alkalmazásadatok ellenőrző összegét (a továbbított bitek számát) a hibák észleléséhez.
JAJ - Elismerni. 2 bitre szól. Domináns, ha pontos üzenet érkezik.
EOF - a keret vége. Jelzi a kannakeret végét, és letiltja a bitkitöltést.
IFS - Inter Frame Space. Tartalmazza azt az időt, amelyre a vezérlőnek szüksége van ahhoz, hogy a helyesen vett keretet a megfelelő helyzetébe mozgassa.

5 Különböző üzenettípusok:

Adatkeret : Egy tetszőleges mezőből, adatmezőből, CRC mezőből és nyugtázó mezőkből áll.
Távoli keret : Adatok továbbítását kéri egy másik csomóponttól. Itt az RTR bit recesszív.
Hiba keret : Hiba észlelésekor továbbítja.
Túlterhelt keret : Az üzenetek közötti késés biztosítására szolgál. Akkor kerül továbbításra, ha a csomópontok túl elfoglaltak.
Érvényes keret : Egy üzenet akkor érvényes, ha az EOF mező recesszív. Egyébként az üzenetet továbbítja.

CAN fizikai réteg:

CAN busz

Kép forrása - digital.ni

Kétvezetékes soros összeköttetésből áll - CAN_H és CAN_L, és egymáshoz viszonyított feszültségszintjük határozza meg, hogy 1 vagy 0 adást továbbítanak-e. Ez a differenciális jelzés. Az egyes jelvezetékekben áramló áram egyenlő, de ellentétes az irányban, ami mezőtörlő hatást eredményez, amely kulcsfontosságú az alacsony zajkibocsátáshoz. Ez biztosítja a kiegyensúlyozott differenciáljelzést, amely csökkenti a zajkapcsolódást és lehetővé teszi a vezetékeken történő nagy átvitelt. A vezetékek általában sodrott kábelek, amelyek buszhossza 40 m, és legfeljebb 30 csomópont. Ez egy árnyékolt vagy árnyékolatlan kábel, amelynek jellemző impedanciája 120 Ohm.

ÁTVEVŐ:

vezérlő területi hálózat

CAN járművekhez Hugo Provencher. A két vezeték, a CANH és a CANL, általában 2,5 V feszültségen van, amelyet a két tranzisztor és a 2,5 V feszültségforrás határoz meg. Alapvetően a két vezeték közötti különbségnek mindig 0-nak kell lennie. Az illesztőprogram vezérlője meghatározza a CANH és a CANL vezetékek feszültségét. Amikor mindkét tranzisztor vezet, a feszültség csökken az 1-en^utcatranzisztor és a dióda 1,5 V, ami a CANH vezetéket 3,5 V-ig meghúzza. A feszültségesés a 2-en^ndtranzisztor és a dióda 1 V, így a CANL vezeték 1,5 V-ra húzódik le. A diódákat nagyfeszültségű védelemre használják. A vevő egy megkülönböztető áramkör, amely 1 kimenetet ad, ha a két CANH és CANL bemenet azonos, és 0 kimenetet, ha a két bemenet különbözik. A TXD domináns blokkot a földzavarok elleni védelemre használják, és a termikus leállítási blokk kikapcsolja a meghajtó vezérlését, ha a diódák és a tranzisztorok túlmelegednek.

A CAN előnyei:

Csökkenti a vezetékeket, mivel elosztott vezérlésről van szó, és ez biztosítja a rendszer teljesítményének fokozását.
Sok CAN chipgyártó biztosította az adatkapcsolati réteget és a chiphez illesztett fizikai réteget, és a szoftverfejlesztőnek csak az alkalmazáskódolást kell fejlesztenie.
Lehetőséget nyújt különböző elektromos környezetekben való munkavégzésre, és biztosítja a zajmentes átvitelt.
A forgalmi torlódások megszűnnek, mivel az üzeneteket prioritásuk alapján továbbítják, és ez lehetővé teszi, hogy az egész hálózat megfeleljen az időzítési korlátozásoknak.
Hibamentes továbbítást biztosít, mivel minden csomópont ellenőrizheti az üzenet továbbítása során fellépő hibákat, és elküldheti a hibakeretet.

CAN működő példa:

A kontroller Area Network kiterjedt alkalmazási lehetőségekkel rendelkezik az iparban és a járművekben egyaránt. Az egyik fő alkalmazás a jármű különböző eszközei közötti kommunikációban vesz részt. Egy másik lehet a különböző mikrovezérlők között, tegyük fel, hogy jelszó észlelésére szolgál, amelyet bármilyen követelmény teljesítésére használnak, például egy zárt ajtó nyitása jelszóval vagy izzó bekapcsolása stb.

Vezérlő területi hálózati áramköre

Az alapvető alkalmazás 3 mikrovezérlőből áll, amelyek két vezeték segítségével kommunikálnak egymással, mint egy CAN hálózatban. Az 1^utcaa mikrovezérlő egy kezelővel van összekötve, a 2^ndLCD-vel, a harmadik pedig hangjelzővel és lámpát működtető relével. Ha jelszót ír be a kezelőre, a 2^nda mikrokontroller vevőként működik, és az átvitt üzenetet apránként fogadja az 1-től^utcaadót, és megjeleníti az üzenetet az LCD-n. A teljes üzenet továbbításakor a 2^nda mikrovezérlő elvégzi az ellenőrzést, és ha rossz a jelszó, akkor jelet küld a 3-nak^rdA mikrokontroller, amely viszont hangjelzést küld, ezzel a jellel be van kapcsolva. Ha a jelszó megfelelő, a 3^rda mikrovezérlő bekapcsolja a relét, amely viszont bekapcsolja a lámpát.