Το CAN ή το Controller Area Network είναι μια τεχνολογία ενσύρματου σειριακού δικτύου υψηλής ταχύτητας δύο-διπλών όψεων. Χρησιμοποιείται βασικά στην επικοινωνία μεταξύ διαφορετικών συσκευών σε μια περιοχή χαμηλής ακτίνας, όπως σε ένα αυτοκίνητο. Το πρωτόκολλο CAN είναι ένα πρωτόκολλο CSMA-CD / ASM ή διαμερισμοί ανίχνευσης σύγκρουσης πολλαπλής πρόσβασης με αίσθηση φορέα στο πρωτόκολλο προτεραιότητας μηνυμάτων. Η CSMA διασφαλίζει ότι κάθε κόμβος πρέπει να περιμένει μια δεδομένη περίοδο προτού στείλει οποιοδήποτε μήνυμα. Η ανίχνευση σύγκρουσης διασφαλίζει ότι η σύγκρουση αποφεύγεται επιλέγοντας τα μηνύματα με βάση την καθορισμένη προτεραιότητά τους.

Παρέχει ρυθμό σηματοδότησης από 125kbps έως 1 Mbps. Παρέχει 2048 διαφορετικά αναγνωριστικά μηνυμάτων.

Είναι πρότυπο ISO-11898 και χρησιμοποιεί το μοντέλο 7 στρώσεων Open Systems Interconnection.

Ιστορία:

Αναπτύχθηκε από τον Robert Bosch το 1982 και κυκλοφόρησε επίσημα από την Εταιρεία Μηχανικών Αυτοκινήτου του Ντιτρόιτ το 1986. Το πρώτο λεωφορείο CAN που ενσωματώνει το αυτοκίνητο κατασκευάστηκε από τη Mercedes Benz το 1992.

Αρχιτεκτονική ISO 11898:

Πηγή εικόνας - Theremino

Η πολυεπίπεδη αρχιτεκτονική αποτελείται από τρία επίπεδα

Επίπεδο εφαρμογής : Αλληλεπιδρά με το λειτουργικό σύστημα ή την εφαρμογή της συσκευής CAN.
Επίπεδο συνδέσμου δεδομένων : Συνδέει τα πραγματικά δεδομένα με το πρωτόκολλο όσον αφορά την αποστολή, τη λήψη και την επικύρωση δεδομένων.
Φυσική στρώση : Αντιπροσωπεύει το πραγματικό υλικό.
Το τυπικό πλαίσιο CAN αποτελείται από τα ακόλουθα bits:

Περιοχή ελεγκτή Το τυπικό πλαίσιο CAN αποτελείται από τα ακόλουθα bits:

SOF - Έναρξη του π εμείς. Το μήνυμα ξεκινά από αυτό το σημείο.
Αναγνωρίζω : Αποφασίζει την προτεραιότητα του μηνύματος. Όσο χαμηλότερη είναι η δυαδική τιμή, τόσο μεγαλύτερη είναι η προτεραιότητα. Είναι 11 bit.
RTR - Αίτημα απομακρυσμένης μετάδοσης. Είναι κυρίαρχο όταν απαιτούνται πληροφορίες από έναν άλλο κόμβο. Κάθε κόμβος λαμβάνει το αίτημα, αλλά μόνο ο κόμβος του οποίου το αναγνωριστικό ταιριάζει με αυτό του μηνύματος είναι ο απαιτούμενος κόμβος. Κάθε κόμβος λαμβάνει επίσης την απόκριση
ΕΔΩ - Επέκταση ενιαίας αναγνώρισης. Εάν είναι κυρίαρχο, αυτό σημαίνει ότι μεταδίδεται ένα τυπικό αναγνωριστικό CAN χωρίς επέκταση.
R0 - δεσμευμένο κομμάτι.
DLC - Κωδικός μήκους δεδομένων. Καθορίζει το μήκος των δεδομένων που αποστέλλονται. Είναι 4 bit
Δεδομένα - Μπορούν να μεταδοθούν έως και 64 bit δεδομένων.
CRC - Κυκλικός έλεγχος απόρριψης. Περιέχει το άθροισμα ελέγχου (αριθμός bit που μεταδόθηκαν) των προηγούμενων δεδομένων εφαρμογής για την ανίχνευση σφαλμάτων.
ΑΛΙΜΟΝΟ - Αναγνωρίστε. Είναι για 2 bit. Είναι κυρίαρχο εάν ληφθεί ένα ακριβές μήνυμα.
ΕΟΦ - άκρο του σκελετού. Επισημαίνει το τέλος του πλαισίου του κουτιού και απενεργοποιεί τη γέμιση bit.
IFS - Διαστημικό πλαίσιο. Περιέχει το χρόνο που απαιτείται από τον ελεγκτή για να μετακινήσετε ένα σωστά ληφθέν πλαίσιο στην κατάλληλη θέση του.

5 διαφορετικοί τύποι μηνυμάτων είναι:

Πλαίσιο δεδομένων : Αποτελείται από αυθαίρετο πεδίο, πεδίο δεδομένων, πεδίο CRC και πεδία αναγνώρισης.
Απομακρυσμένο πλαίσιο : Ζητά τη μετάδοση δεδομένων από άλλο κόμβο. Εδώ το bit RTR είναι υπολειπόμενο.
Πλαίσιο σφάλματος : Μεταδίδεται όταν εντοπίζεται σφάλμα.
Πλαίσιο υπερφόρτωσης : Χρησιμοποιείται για την καθυστέρηση μεταξύ των μηνυμάτων. Μεταδίδεται όταν οι κόμβοι γίνονται πολύ απασχολημένοι.
Έγκυρο πλαίσιο : Ένα μήνυμα είναι έγκυρο εάν το πεδίο EOF είναι υπολειπόμενο. Αλλιώς το μήνυμα μεταδίδεται ξανά.

Φυσικό στρώμα CAN:

ΜΠΟΡΕΙΤΕ λεωφορείο

Πηγή εικόνας - digital.ni

“σε τι χρησιμεύει ο μετατροπέας πίεσης ”

Αποτελείται από έναν σειριακό σύνδεσμο δύο καλωδίων - CAN_H και CAN_L και τα επίπεδα τάσης τους σε σχέση μεταξύ τους καθορίζουν εάν μεταδίδεται 1 ή 0. Αυτό είναι διαφορική σηματοδότηση. Το ρεύμα που ρέει σε κάθε γραμμή σήματος είναι ίσο αλλά αντίθετο προς την κατεύθυνση, με αποτέλεσμα ένα αποτέλεσμα ακύρωσης πεδίου που είναι το κλειδί για τις χαμηλές εκπομπές θορύβου. Αυτό εξασφαλίζει μια ισορροπημένη διαφορική σηματοδότηση που μειώνει τη σύνδεση θορύβου και επιτρέπει υψηλό ρυθμό μετάδοσης μέσω των καλωδίων. Συνήθως, τα καλώδια είναι καλώδια συνεστραμμένου ζεύγους με μήκος διαύλου 40 m και το πολύ 30 κόμβους. Είναι ένα θωρακισμένο ή μη θωρακισμένο καλώδιο με χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση 120 Ohms.

ΜΠΟΡΕΙΤΕ ΜΕΤΑΒΙΒΑΣΗ:

δίκτυο περιοχής ελεγκτή

CAN για οχήματα από την Hugo Provencher. Τα δύο καλώδια CANH και CANL καθορίζονται κανονικά στα 2,5V από τα δύο τρανζίστορ και την πηγή τάσης 2.5V. Βασικά η διαφορά μεταξύ των δύο καλωδίων πρέπει πάντα να είναι 0. Ο έλεγχος του οδηγού καθορίζει την τάση που εφαρμόζεται στα καλώδια CANH και CANL. Όταν και τα δύο τρανζίστορ αγωγούν, η τάση πέφτει κατά μήκος του 1^αγτο τρανζίστορ και η δίοδος είναι 1,5V, καθιστώντας το καλώδιο CANH έως και 3,5V. Η τάση πέφτει στα 2^αρτο τρανζίστορ και η δίοδος είναι 1V, κάνοντας το καλώδιο CANL προς τα κάτω στα 1,5V. Οι δίοδοι χρησιμοποιούνται για προστασία υψηλής τάσης. Ο δέκτης είναι ένα κύκλωμα διάκρισης που δίνει έξοδο 1 όταν οι δύο είσοδοι CANH και CANL είναι ίδιες και έξοδος 0 εάν οι δύο είσοδοι είναι διαφορετικές. Το κυρίαρχο μπλοκ TXD χρησιμοποιείται για προστασία σφαλμάτων γείωσης και το μπλοκ θερμικής απενεργοποίησης απενεργοποιεί τον έλεγχο του οδηγού εάν οι δίοδοι και τα τρανζίστορ υπερθερμανθούν.

Πλεονεκτήματα του CAN:

Μειώνει την καλωδίωση δεδομένου ότι είναι κατανεμημένος έλεγχος και αυτό διασφαλίζει τη βελτίωση της απόδοσης του συστήματος.
Πολλοί κατασκευαστές τσιπ CAN παρείχαν το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων και το φυσικό επίπεδο που διασυνδέεται με το τσιπ και το μόνο που χρειάζεται να κάνει ο προγραμματιστής λογισμικού είναι να αναπτύξει την κωδικοποίηση της εφαρμογής.
Παρέχει τη δυνατότητα εργασίας σε διαφορετικά ηλεκτρικά περιβάλλοντα και εξασφαλίζει μετάδοση χωρίς θόρυβο.
Η κυκλοφοριακή συμφόρηση εξαλείφεται καθώς τα μηνύματα μεταδίδονται με βάση την προτεραιότητά τους και επιτρέπει σε ολόκληρο το δίκτυο να ανταποκριθεί στους περιορισμούς χρονισμού.
Παρέχει μετάδοση χωρίς σφάλματα, καθώς κάθε κόμβος μπορεί να ελέγξει για σφάλματα κατά τη μετάδοση του μηνύματος και να στείλει το πλαίσιο σφάλματος.

Παράδειγμα εργασίας CAN:

Το Network Area του ελεγκτή έχει τεράστιες εφαρμογές τόσο σε Industrial όσο και σε οχήματα. Μία από τις σημαντικότερες εφαρμογές είναι η επικοινωνία μεταξύ των διαφόρων συσκευών ενός οχήματος. Ένα άλλο μπορεί να είναι μεταξύ διαφορετικών μικροελεγκτών, ας υποθέσουμε για την ανίχνευση ενός κωδικού πρόσβασης, που χρησιμοποιείται για την κάλυψη οποιωνδήποτε απαιτήσεων, όπως το άνοιγμα μιας κλειδωμένης πόρτας χρησιμοποιώντας έναν κωδικό πρόσβασης ή η ενεργοποίηση ενός λαμπτήρα κ.λπ.

Κύκλωμα δικτύου περιοχής ελεγκτή

Η βασική εφαρμογή αποτελείται από 3 μικροελεγκτές που επικοινωνούν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας δύο καλώδια όπως σε ένα δίκτυο CAN. Το 1^αγΟ μικροελεγκτής συνδέεται με ένα πληκτρολόγιο, το 2^αρμε LCD και το τρίτο με βομβητή και ρελέ που λειτουργεί λαμπτήρα. Όταν εισάγετε έναν κωδικό πρόσβασης στο πληκτρολόγιο, το 2^αρΟ μικροελεγκτής ενεργεί ως δέκτης και λαμβάνει το μεταδιδόμενο μήνυμα λίγο-λίγο από το 1^αγπομπό και εμφανίζει το μήνυμα στην οθόνη LCD. Όταν μεταδίδεται ολόκληρο το μήνυμα, το 2^αρΟ μικροελεγκτής κάνει την επαλήθευση και εάν ο κωδικός πρόσβασης είναι λανθασμένος, στέλνει ένα σήμα στο 3^rdο μικροελεγκτής, ο οποίος με τη σειρά του στέλνει βομβητή ενεργοποιείται με αυτό το σήμα. Όταν ο κωδικός πρόσβασης είναι σωστός, το 3^rdΟ μικροελεγκτής ανάβει το ρελέ το οποίο με τη σειρά του ανάβει τη λάμπα.