Magistrala CAN
Zapytaj o produkt
Controller Area Network (CAN) to standard magistrali transmisyjnej stworzony przez firmę Robert Bosch GmbH już na początku lat osiemdziesiątych. Standard CAN powstał w wyniku zapotrzebowania branży motoryzacyjnej. Ilość i skomplikowanie wszelkich elektronicznych elementów w samochodach zaczęła bardzo szybko rosnąć (t.j czujniki, sterowniki oraz elementy wykonawcze), a co za tym idzie ilość danych które musiały być bezawaryjnie przesyłane pomiędzy poszczególnymi węzłami wymusiły powstanie nowego sposobu transmisji. Pierwsze zastosowanie miało miejsce przez koncern Mercedesa. Podstawowymi cechami standardu który został przyjęty w 1993 za normę ISO 11898 są: transmisja szeregowa, asynchroniczna architektura multi-master – każdy węzeł sieci może inicjować transmisję transmisja rozgłoszeniowa (broadcast) – zmniejsza wymagania dotyczące szerokości pasma i sprzyja elastyczności projektowania; dane są wysyłane do wszystkich węzłów i to one decydują o dalszym przetwarzaniu lub nie danych szybka i o dużym zasięgu – maksymalna prędkość 1 Mbps; maksymalna długość 1km; (maksymalna możliwa prędkość zmniejsza się w zależności od długości magistrali) odporna na błędy i bezpieczna – sygnał różnicowy jest odporny na zakłócenia, a dodatkowo posiada zaawansowane funkcje wykrywania błędów i automatycznej retransmisji błędnych ramek, co prowadzi do wysokiej niezawodności komunikacji Ze względu na powyższe cechy, a także dodatkowe atuty takie jak: prosta konstrukcja (media i topologia magistrali), niskie koszty w masowej produkcji oraz łatwość utrzymania standard CAN przyjął się nie tylko w motoryzacji gdzie jest on dominujący, ale i w szeroko rozumianych instalacjach przemysłowych.
Gdzie możemy spotkać magistralę CAN na co dzień:
- Pojazdy osobowe,
- ciężarowe, autobusy (pojazdy spalinowe i elektryczne)
- Sprzęt rolniczy,
- Sprzęt elektroniczny dla lotnictwa i nawigacji
- Automatyka przemysłowa i sterowanie mechaniczne
- Windy, schody ruchome
- Automatyka budowlana Instrumenty i urządzenia medyczne
- Rowery elektryczne Modele kolejowe
- Statki i inne zastosowania morskie
- Systemy kontroli oświetlenia
- Drukarki 3D
Ponieważ standard CAN nie obejmuje zadań protokołów warstwy aplikacji, takich jak sterowanie przepływem, adresowanie urządzeń i transport bloków danych większych niż jedna wiadomość, a przede wszystkim danych aplikacyjnych, powstało wiele implementacji protokołów warstwy wyższej. Kilka z nich jest standaryzowanych dla danego obszaru działalności, choć wszystkie mogą być rozszerzane przez poszczególnych producentów. Najpopularniejsze protokoły wyższej warstwy to m.in.: DeviceNet, J1939 i CANopen. W przypadku samochodów osobowych każdy producent ma swój własny standard. Jedną z kluczowych cech CAN, która sprawia, że jest on tak łatwy do zaadaptowania, jest to, że protokół zajmuje się składaniem ramek, arbitrażem w zakresie dostępu do magistrali, wypełnianiem bitów, sprawdzaniem błędów, ograniczaniem błędów i synchronizacją danych. Pozwala to projektantowi systemu skupić się na oprogramowaniu aplikacyjnym, w przeciwieństwie do konieczności martwienia się o oprogramowanie protokołu.
Topologia magistrali CAN
Jak już wiemy CAN jest standardem wielomasterowej, a więc do komunikacji w sieci CAN wymagane są dwa lub więcej węzły. Węzłem może być prosty microkontroler jak i komputer z rozbudowanym oprogramowaniem. Komputer taki może być również bramą pozwalającą na dostęp do urządzeń podłączonych do magistrali CAN... (cały artykuł do przeczytania na csi.pl).
