Tecnologia e aplicação de barramento CAN
Visão geral da tecnologia de comunicação CAN
CAN (Controller Area Network) é uma rede de área de controlador. Devido ao seu alto desempenho, alta confiabilidade e design exclusivo, o CAN é cada vez mais valorizado pelas pessoas.
A BOSCH projetou originalmente o CAN na Alemanha para sistemas de monitoramento e controle de automóveis. Os carros modernos são cada vez mais controlados por dispositivos eletrônicos, como sincronização do motor, controle de injeção de combustível, controle de aceleração e frenagem (ASC) e complexos sistemas de frenagem antibloqueio (ABS). Uma vez que estes controlos requerem a detecção e troca de grandes quantidades de dados, a utilização de linhas de sinal com fios não é apenas incómoda e dispendiosa, mas também difícil de resolver o problema. O uso do barramento CAN resolve bem os problemas acima.
Em 1993, CAN tornou-se o padrão internacional ISO11898 (aplicação de alta velocidade) e ISO11519 (aplicação de baixa velocidade):
A especificação CAN evoluiu da especificação CAN 1.2 (formato padrão) para a especificação CAN2.0 especificação compatível com a especificação CAN 1.2 (CAN2.0A é o formato padrão, CAN2.{{9} }B é o formato estendido). A maioria dos dispositivos CAN usados atualmente está em conformidade com a especificação CAN2.0.
Recursos do barramento CAN
O barramento CAN é um protocolo de comunicação de dados serial. Sua interface de comunicação integra as funções da camada física e da camada de enlace de dados do protocolo CAN e pode completar o enquadramento dos dados de comunicação, incluindo preenchimento de bits, codificação de bloco de dados, verificação de redundância cíclica, determinação de prioridade e outras tarefas.
Os recursos do barramento CAN são os seguintes:
(1) Pode funcionar no modo multi-master. Qualquer nó da rede pode enviar ativamente informações para outros nós da rede a qualquer momento, independentemente de ser mestre ou escravo. O modo de comunicação é flexível.
(2) Os nós (informações) da rede podem ser divididos em diferentes prioridades para atender a diferentes requisitos em tempo real.
(3) Adota um mecanismo de estrutura de barramento de arbitragem de bits não destrutivo. Quando dois nós transmitem informações para a rede ao mesmo tempo, o nó com prioridade mais baixa interrompe ativamente o envio de dados, enquanto o nó com prioridade mais alta pode continuar a transmitir dados sem ser afetado.
(4) Os dados podem ser recebidos em vários modos de transmissão: ponto a ponto, ponto a multiponto (agrupamento) e transmissão global.
(5) A distância máxima de comunicação direta pode chegar a 10 km (taxa abaixo de 5 Kbps)
(6) A taxa máxima de comunicação pode chegar a 1MB/s (neste momento, a distância máxima é de 40m)
(7) O número real de nós pode chegar a 110.
(8) A estrutura de quadro curto é adotada e o número de bytes válidos em cada quadro é 8.
(9) Cada quadro de informação possui verificação CRC e outras medidas de detecção de erros, e a taxa de erro de dados é extremamente baixa.
(10) O meio de comunicação pode ser par trançado, cabo coaxial e fibra óptica. Geralmente, par trançado barato pode ser usado e não há requisitos especiais.
(11) No caso de erros graves, o nó tem a função de desligar automaticamente o barramento, cortando sua conexão com o barramento para que outras operações no barramento não sejam afetadas.
