Valdiklio srities tinklas (CAN)

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





„CAN“ arba „Controller Area Network“ yra dviejų laidų pusiau dupleksinio spartaus nuosekliojo tinklo technologija. Iš esmės jis naudojamas palaikant ryšį tarp įvairių prietaisų mažo spindulio srityje, pavyzdžiui, automobilyje. CAN protokolas yra CSMA-CD / ASM protokolas arba nešlio jutimo daugialypės prieigos susidūrimo aptikimo arbitražai pranešimo prioriteto protokole. CSMA užtikrina, kad prieš išsiųsdami pranešimą, kiekvienas mazgas turi palaukti tam tikrą laikotarpį. Susidūrimo aptikimas užtikrina, kad bus išvengta susidūrimo, pasirenkant pranešimus pagal jiems nustatytą prioritetą.

Tai suteikia signalo perdavimo greitį nuo 125 kbps iki 1 Mbps. Tai numato 2048 skirtingus pranešimų identifikatorius.




Tai yra ISO-11898 standartas ir naudojamas 7 sluoksnių atvirųjų sistemų sujungimo modelis.

Istorija:

Jį sukūrė Robertas Boschas 1982 m., O Detroito automobilių inžinierių draugija oficialiai išleido 1986 m. Pirmąjį automobilį, integruojantį CAN autobusą, „Mercedes Benz“ pagamino 1992 m.



ISO 11898 architektūra:
valdiklis

Vaizdo šaltinis - theremino

Sluoksniuota architektūra susideda iš trijų sluoksnių

  • Programos sluoksnis : Jis sąveikauja su operacine sistema arba CAN įrenginio taikymu.
  • Duomenų ryšio sluoksnis : Jis susieja tikrus duomenis su protokolu duomenų siuntimo, priėmimo ir patvirtinimo požiūriu.
  • Fizinis sluoksnis : Tai reiškia tikrąją aparatinę įrangą.
    Standartinį CAN rėmelį sudaro šie bitai:

Valdiklio sritisStandartinį CAN rėmelį sudaro šie bitai:


  • SOF- pradžia kun ame. Pranešimas prasideda nuo šio taško.
  • Nustatykite : Jis nusprendžia pranešimo prioritetą. Mažinkite dvejetainę vertę, didesnis yra prioritetas. Tai 11 bitų.
  • RTR - Nuotolinio perdavimo užklausa. Jis dominuoja, kai reikalinga informacija iš kito mazgo. Kiekvienas mazgas gauna užklausą, tačiau tik tas mazgas, kurio identifikatorius atitinka pranešimo identifikatorių, yra būtinas mazgas. Kiekvienas mazgas taip pat gauna atsakymą.z
  • ČIA - Vieno identifikavimo plėtinys. Jei jis yra dominuojantis, tai reiškia, kad perduodamas standartinis CAN identifikatorius be plėtinio.
  • R0 - rezervuota bitutė.
  • DLC - Duomenų ilgio kodas. Jis apibrėžia siunčiamų duomenų ilgį. Tai yra 4 bitų
  • Duomenys - Galima perduoti iki 64 bitų duomenis.
  • CRC - Ciklinė perteklinė kontrolė. Joje yra ankstesnių programos duomenų, skirtų klaidoms aptikti, kontrolinė suma (perduotų bitų skaičius).
  • ALAS - Pripažinti. Jis skirtas 2 bitams. Dominuoja, jei gaunamas tikslus pranešimas.
  • EOF - kadro pabaiga. Tai žymi skardinės rėmo pabaigą ir išjungia bitų įdarymą.
  • IFS - „Inter Frame Space“. Jame nurodomas laikas, kurio valdiklis reikalauja, kad teisingai gautas rėmelis būtų perkeltas į tinkamą padėtį.
5 Skirtingi pranešimų tipai:
  1. Duomenų rėmas : Jį sudaro savavališkas laukas, duomenų laukas, CRC laukas ir patvirtinimo laukai.
  2. Nuotolinis rėmelis : Jis prašo perduoti duomenis iš kito mazgo. Čia RTR bitas yra recesyvinis.
  3. Klaidų rėmas : Jis perduodamas aptikus klaidą.
  4. Perkrovos rėmas : Jis naudojamas atidėlioti pranešimus. Jis perduodamas, kai mazgai tampa per daug užimti.
  5. Galiojantis rėmas : Pranešimas galioja, jei EOF laukas yra recesyvinis. Kita žinutė vėl perduodama.
GALI Fizinis sluoksnis:
CAN autobusas
Valdiklio srities tinklas

Vaizdo šaltinis - digital.ni

Jis susideda iš dviejų laidų nuosekliojo ryšio - CAN_H ir CAN_L, o jų įtampos lygiai vienas kito atžvilgiu lemia, ar perduodamas 1, ar 0. Tai yra diferencinis signalizavimas. Srovė, tekanti kiekvienoje signalo linijoje, yra lygi, bet priešinga kryptimi, todėl lauką panaikinantis efektas yra raktas į mažą triukšmą. Tai užtikrina subalansuotą diferencinį signalizavimą, kuris sumažina triukšmo sujungimą ir leidžia greitai perduoti laidus. Paprastai laidai yra vytos poros kabeliai, kurių magistralės ilgis yra 40 m ir daugiausia 30 mazgų. Tai ekranuotas arba neekranuotas kabelis, kurio charakteristinė varža yra 120 omų.

GALI PERDAVĖJAS:

valdiklio srities tinklas

CAN transporto priemonėms Hugo Provencher. Du laidai CANH ir CANL paprastai yra 2,5 V, nustatomi pagal du tranzistorius ir 2,5 V įtampos šaltinį. Iš esmės skirtumas tarp dviejų laidų visada turėtų būti 0. Vairuotojo valdiklis nustato įtampą, taikomą CANH ir CANL laidams. Kai laidūs abu tranzistoriai, įtampa krinta per 1švtranzistorius, o diodas yra 1,5 V, todėl CANH laidas traukia iki 3,5 V. Įtampos kritimas per 2ndtranzistorius ir diodas yra 1 V, todėl CANL laidas nusileidžia iki 1,5 V. Diodai naudojami apsaugai nuo aukštos įtampos. Imtuvas yra diskriminatoriaus grandinė, suteikianti išėjimą 1, kai du įėjimai CANH ir CANL yra vienodi, ir išėjimą 0, jei abu įėjimai skiriasi. TXD dominuojantis blokas naudojamas apsaugai nuo įžeminimo, o terminio išjungimo blokas išjungia vairuotojo valdymą, jei diodai ir tranzistoriai perkaista.

CAN pranašumai:
  • Tai sumažina laidus, nes tai yra paskirstytas valdymas, ir tai užtikrina sistemos našumą.
  • Daugelis CAN mikroschemų gamintojų teikia duomenų ryšio sluoksnį ir fizinį sluoksnį, susietą su mikroschema, o programinės įrangos kūrėjui tereikia sukurti programų kodavimą.
  • Tai suteikia galimybę dirbti skirtingose ​​elektrinėse aplinkose ir užtikrina be triukšmo perdavimą.
  • Eismo spūstys pašalinamos, nes pranešimai perduodami atsižvelgiant į jų prioritetą ir tai leidžia visam tinklui įvykdyti laiko apribojimus.
  • Jame numatytas perdavimas be klaidų, nes kiekvienas mazgas gali patikrinti klaidas pranešimo perdavimo metu ir siųsti klaidos rėmelį.
CAN darbo pavyzdys:

Valdiklio srities tinklas turi didžiulį pritaikymą pramonėje ir transporto priemonėse. Viena iš pagrindinių programų yra susijusi su ryšiu tarp skirtingų transporto priemonės įtaisų. Kitas gali būti tarp skirtingų mikrovaldiklių, tarkime, kad aptinkamas slaptažodis, naudojamas norint patenkinti bet kokius reikalavimus, pvz., Atidaryti užrakintas duris naudojant slaptažodį arba įjungti lemputę ir kt.

Valdiklio srities tinklo grandinė

Valdiklio srities tinklo grandinė

Pagrindinę programą sudaro 3 mikrovaldikliai, kurie tarpusavyje bendrauja dviem laidais kaip CAN tinkle. 1švmikrovaldiklis yra susietas su klaviatūra, 2ndsu skystųjų kristalų ekranu, o trečiasis - su garsiniu signalu ir rele, veikiančia lempa. Kai klaviatūroje įvedamas slaptažodis, 2ndmikrovaldiklis veikia kaip imtuvas ir po truputį gauna perduotą pranešimą iš 1švsiųstuvas ir rodo pranešimą LCD ekrane. Perduodant visą pranešimą, 2ndmikrovaldiklis patikrina ir, jei slaptažodis neteisingas, jis siunčia signalą 3rdmikrovaldiklis, kuris savo ruožtu siunčia garsinį signalą, yra įjungtas su šiuo signalu. Kai slaptažodis teisingas, 3rdmikrovaldiklis įjungia relę, kuri savo ruožtu įjungia lempą.