CAN או Controller Area Network היא טכנולוגית רשת קווית מהירה וחצי דופלקס במהירות קווית. זה משמש בעצם בתקשורת בין מכשירים שונים באזור רדיוס נמוך, כמו ברכב. פרוטוקול CAN הוא פרוטוקול CSMA-CD / ASM או מוביל שמרגיש בוררות גילוי התנגשות בגישה מרובה בפרוטוקול עדיפות ההודעה. CSMA מבטיח שכל צומת חייב להמתין לתקופה נתונה לפני שליחת הודעה כלשהי. זיהוי התנגשות מבטיח את הימנעות ההתנגשות על ידי בחירת ההודעות על סמך העדיפות שנקבעה.

הוא מספק קצב איתות בין 125kbps ל- 1 Mbps. הוא מספק 2048 מזהי הודעות שונים.

זהו תקן ISO-11898 ועושה שימוש במודל הקישוריות הפתוחה של מערכות שכבות בעלות 7 שכבות.

הִיסטוֹרִיָה:

הוא פותח על ידי רוברט בוש בשנת 1982 ושוחרר רשמית על ידי אגודת מהנדסי הרכב של דטרויט בשנת 1986. המכונית הראשונה המשלבת אוטובוס CAN יוצרה על ידי מרצדס בנץ בשנת 1992.

אדריכלות ISO 11898:

מקור תמונה - תרמינו

ארכיטקטורת השכבות מורכבת משלוש שכבות

שכבת היישום : זה מתקשר עם מערכת ההפעלה או עם היישום של מכשיר ה- CAN.
שכבת קישור נתונים : הוא מחבר את הנתונים בפועל לפרוטוקול מבחינת שליחה, קבלה ואימות נתונים.
שכבה פיזית : זה מייצג את החומרה בפועל.
מסגרת ה- CAN הסטנדרטית מורכבת מהביטים הבאים:

אזור הבקר מסגרת ה- CAN הסטנדרטית מורכבת מהביטים הבאים:

SOF- תחילת פר ame. המסר מתחיל מנקודה זו.
לזהות : זה קובע את עדיפות ההודעה. הורד את הערך הבינארי, עדיפות גבוהה יותר. זה 11 סיביות.
RTR - בקשת שידור מרחוק. זה דומיננטי כאשר נדרש מידע מצומת אחר. כל צומת מקבל את הבקשה, אך רק הצומת שהמזהה שלו תואם לזה של ההודעה הוא הצומת הנדרש. כל צומת מקבל גם את התגובה. Z
כאן - הרחבת זיהוי יחיד. אם הוא דומיננטי, המשמעות היא שמועבר מזהה CAN סטנדרטי ללא סיומת.
R0 - סיבית שמורה.
DLC - קוד אורך הנתונים. זה מגדיר את אורך הנתונים שנשלחים. זה 4 סיביות
נתונים - ניתן להעביר עד 64 סיביות נתונים.
CRC - בדיקת יתירות מחזורית. הוא מכיל את סכום הבדיקה (מספר הביטים שהועברו) של נתוני היישום הקודמים לזיהוי שגיאות.
אוי ואבוי תודה. זה עבור 2 סיביות. זה דומיננטי אם מתקבל הודעה מדויקת.
EOF - סוף המסגרת. זה מסמן את סוף מסגרת הפחית ומשבית את מלית הסיביות.
IFS - שטח בין מסגרות. הוא מכיל את הזמן הדרוש לבקר כדי להזיז מסגרת שהתקבלה כהלכה למקומה הנכון.

5 סוגי הודעות שונים הם:

מסגרת נתונים : הוא מורכב משדה שרירותי, שדה נתונים, שדה CRC ושדות ההכרה.
מסגרת מרחוק : הוא מבקש להעביר נתונים מצומת אחר. כאן ביט ה- RTR רצסיבי.
מסגרת שגיאות : הוא מועבר כאשר מתגלה שגיאה.
מסגרת עומס יתר : הוא משמש כדי לספק עיכוב בין הודעות. זה מועבר כאשר הצמתים הופכים עמוסים מדי.
מסגרת תקפה : הודעה תקפה אם שדה ה- EOF רצסיבי. אחרת ההודעה מועברת שוב.

שכבה פיזית מסוג CAN:

אוטובוס CAN

מקור תמונה - digital.ni

הוא מורכב מקישור סדרתי דו חוטי- CAN_H ו- CAN_L ורמות המתח שלהם ביחס זה לזה קובעות אם מועבר 1 או 0. זהו איתות דיפרנציאלי. הזרם הזורם בכל קו אות שווה אך מנוגד לכיוון, וכתוצאה מכך אפקט ביטול שדה המהווה מפתח לפליטת רעש נמוכה. זה מבטיח איתות דיפרנציאלי מאוזן שמפחית את צימוד הרעש ומאפשר קצב העברה גבוה על החוטים. בדרך כלל, החוטים הם כבלים זוגיים מעוותים באורך אוטובוס של 40 מ 'ומקסימום של 30 צמתים. זהו כבל מוגן או לא מוגן עם עכבה אופיינית של 120 אוהם.

יכול להעביר:

רשת אזור בקר

CAN לרכבים של הוגו פרובנצ'ר. שני החוטים CANH ו- CANL הם בדרך כלל 2.5 וולט שנקבעים על ידי שני הטרנזיסטורים ומקור המתח 2.5 וולט. בעיקרון ההבדל בין שני החוטים צריך להיות תמיד 0. בקרת הנהג קובעת את המתח המופעל על חוטי CANH ו- CANL. כאשר שני הטרנזיסטורים מוליכים, מתח המתח על פני ה -1^רחובהטרנזיסטור והדיודה היא 1.5 וולט, מה שהופך את חוט ה- CANH למשוך עד 3.5 וולט. ירידת המתח על פני ה -2^נדהטרנזיסטור והדיודה הוא 1 וולט, מה שהופך את חוט ה- CANL למטה ל -1.5 וולט. הדיודות משמשות להגנה על מתח גבוה. המקלט הוא מעגל מפלה שנותן פלט של 1 כאשר שתי הכניסות CANH ו- CANL זהות ופלט של 0 אם שתי הכניסות שונות. הבלוק הדומיננטי של TXD משמש להגנה מפני תקלות קרקעיות וחסימת הכיבוי התרמית מבטלת את בקרת הנהג אם הדיודות והטרנזיסטורים מתחממים יתר על המידה.

היתרונות של CAN:

זה מצמצם את החיווט מכיוון שהוא שלט מבוזר וזה מבטיח שיפור ביצועי המערכת.
יצרני שבבי CAN רבים סיפקו את שכבת קישור הנתונים והשכבה הפיזית שהתממשקה לשבב וכל מה שמפתח התוכנה צריך לעשות הוא רק לפתח את קידוד היישומים.
זה מספק את היכולת לעבוד בסביבות חשמל שונות ומבטיח העברה ללא רעש.
עומסי תנועה נמחקים מכיוון שההודעות מועברות על סמך עדיפותן והיא מאפשרת לרשת כולה לעמוד במגבלות התזמון.
הוא מספק שידור ללא שגיאות, שכן כל צומת יכול לבדוק שגיאות במהלך העברת ההודעה ולשלוח את מסגרת השגיאה.

דוגמא לעבודה של CAN:

לרשת אזור הבקר יש יישומים עצומים בתעשייה וגם ברכבים. אחד היישומים העיקריים מעורב בתקשורת בין המכשירים השונים ברכב. אפשרות אחרת יכולה להיות בין מיקרו-בקרים שונים, נניח לאיתור סיסמה, המשמשים לעמידה בכל דרישות כמו פתיחת דלת נעולה באמצעות סיסמה או הפעלת נורה וכו '.

מעגל רשת אזור בקר

היישום הבסיסי מורכב משלושה מיקרו-בקרים המתקשרים זה עם זה באמצעות שני חוטים כמו ברשת CAN. 1^רחובמיקרו-בקר מממשק למקלדת המקשים, ה- 2^נדעם LCD, והשלישי עם זמזם וממסר שמפעיל מנורה. כאשר מוזנת סיסמה בלוח המקשים, ה- 2^נדמיקרו-בקר פועל כמקלט ומקבל את ההודעה המועברת ביט-טיפ מה -1^רחובהמשדר ומציג את ההודעה על גבי LCD. כאשר כל ההודעה מועברת, ה- 2^נדהמיקרו-בקר מבצע את האימות ואם הסיסמה שגויה, הוא שולח אות ל -3^{מחקר ופיתוח}מיקרו-בקר, אשר בתורו שולח זמזם מופעל באמצעות האות הזה. כאשר הסיסמה נכונה, 3^{מחקר ופיתוח}מיקרו-בקר מפעיל את הממסר שבתורו מדליק את המנורה.